Inovação na separação: líquidos iônicos transformam processos industriais

São PauloPesquisadores desenvolvem método inovador de separação de substâncias

Pesquisadores criaram um novo método para separar substâncias bem misturadas, e ele está atraindo a atenção de acadêmicos. Isso é notável porque a maioria dos produtos com partículas, como o leite de soja, precisa ser agitada antes do uso. No entanto, há momentos em que é melhor manter as coisas separadas.

Equipe Coreana Inova na Síntese de Líquidos Iônicos

Uma equipe da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang (POSTECH), do Instituto Coreano de Pesquisa em Tecnologia Química e da Universidade Nacional de Chonnam, liderada pelo Professor Jee-hoon Han da POSTECH, desenvolveu uma nova técnica. O grupo, que incluiu o Diretor Ji Hoon Park, o Pesquisador Principal Soo Min Kim e o Pesquisador Myungho Choi, buscou tornar a síntese e purificação de líquidos iônicos mais eficientes.

Líquidos iônicos são sais que se mantêm líquidos em temperatura ambiente ou até mais baixas. Eles possuem características especiais:

• Não inflamável
• Baixa volatilidade
• Estabilidade térmica e química

Essas propriedades tornam os líquidos iônicos valiosos para usos industriais, como catalisadores e eletrólitos. Entre eles, o [bmim][BF4] se destaca pela alta estabilidade e baixa toxicidade. No entanto, a remoção de impurezas como cloreto de lítio (LiCl) durante a síntese é um processo complicado e caro.

Neste estudo, pesquisadores usaram refrigerantes halocarbonados, especificamente clorodifluormetano (Rf-22), para tornar o líquido iônico [bmim][BF4] mais econômico e eficiente em comparação com os métodos tradicionais. Utilizaram o Rf-22 como mediador de separação de fases, causando uma mistura contendo metilimidazol a se separar em duas camadas distintas, semelhante à separação de óleo e água.

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Ao ajustarem as proporções de [bmim][BF4], água e misturas de halocarbonetos, eles observaram a separação de fases. Em seguida, aplicaram os dados a um modelo de diagrama ternário de fases, que ajuda a prever a fase formada com base nas proporções de cada componente. Através desse modelo, obtiveram [bmim][BF4] de alta pureza, superior a 99%.

A equipe conseguiu recuperar e reutilizar a camada com metilimidazol, que não estava envolvida na reação de síntese. Isso aumenta a eficiência e diminui o impacto ambiental. Eles então realizaram simulações para verificar se o método era economicamente viável.

Para simplificar, a análise deles para a produção de 1 tonelada de [bmim][BF4] por dia revelou que o preço mínimo de venda seria em torno de $12.000 por tonelada. Esse valor é mais competitivo do que as tecnologias de processo existentes.

Essa tecnologia apresenta um grande potencial para uso comercial. O professor Jee-hoon Han, da POSTECH, afirmou que esperam que esta pesquisa contribua para tornar os líquidos iônicos mais atrativos ao mercado. Este estudo é prático e visa resolver problemas reais da indústria.

A principal pesquisadora Soo Min Kim afirmou que a técnica pode ser empregada com outros solventes, possibilitando a criação de diversos líquidos iônicos de alta pureza. Isso amplia a gama e a relevância das suas pesquisas.

Este estudo foi financiado pelo Programa Jovem Pesquisador do Ministério da Ciência e TIC e pelo Programa Básico do Instituto Coreano de Pesquisa em Tecnologia Química.

Essa descoberta pode revolucionar a produção e a purificação de líquidos iônicos, facilitando seu uso na indústria. É um avanço significativo na engenharia química que nos aproxima do uso desses líquidos no dia a dia. Esse novo método pode ser extremamente vantajoso para setores que exigem líquidos iônicos de altíssima pureza.