Avaliação do comportamento do bisfenol a em solventes orgânicos e soluções aquosas: solubilidade e microextração líquido-líquido

Abstract

Resumo: Os procedimentos de separação e purificação com o objetivo de se obter níveis altos de eficiência estão diretamente relacionados com informações relativas a solubilidade dos elementos constituintes dos sistemas estudados e dos solventes utilizados. O presente trabalho tem como foco um estudo do comportamento do Bisfenol A (BPA) em solventes puros (metanol, etanol, acetato de etila, acetonitrila, 1-propanol e 2- propanol) e hidratados, por meio da solubilidade e microextração líquido-líquido. No âmbito da solubilidade, destaca-se a análise da influência da água como um antisolvente e da influência da temperatura. O objetivo principal do estudo da solubilidade é examinar minuciosamente o comportamento do sistema BPA-etanol-água, com ênfase na avaliação do impacto da temperatura na solubilidade do BPA. Foram feitos experimentos de dissolução do BPA em etanol contendo quantidades diferentes de água (25%, 50% e 75% m/m). As metodologias de termogravimetria, gravimetria e fenólicos totais foram empregadas para a quantificação do BPA em cada sistema, obtendo assim a solubilidade. Os resultados demonstraram que com a adição de água a solubilidade do BPA em etanol reduziu, evidenciando o efeito anti-solvente da água. Além disso, observou-se que a temperatura também desempenhou um papel crucial na solubilidade do BPA. Com o aumento da temperatura, verificou-se um aumento na solubilidade do BPA nos sistemas investigados. Os resultados contribuem para uma compreensão das interações o BPA, etanol e água. A identificação do efeito antisolvente da água e sua relação com a solubilidade do BPA em etanol é de relevância prática para processos de dissolução e separação que envolvem esse composto. Como parte do estudo envolvendo soluções aquosas, realizou-se a microextração líquido-líquido em um sistema aquoso contendo BPA (100 mg/L), utilizando acetato de etila como solvente, com rendimentos de extração maiores que 90%. Essa abordagem é suma importância, visto que a contaminação de alimentos e água residual com BPA representa os principais meios de contaminação humana por esse micropoluente. A pesquisa, fornece informações importantes para áreas como química, engenharia de processos, segurança alimentar e qualidade da água, promovendo um melhor entendimento do comportamento do BPA em diferentes ambientes e solventes.

Abstract: The separation and purification procedures aimed at achieving high levels of efficiency are directly related to information regarding the solubility properties of the constituent elements of the studied systems and the solvents used. This study focuses on the behavior of Bisphenol A (BPA) in pure solvents (methanol, ethanol, ethyl acetate, acetonitrile, 1-propanol, and 2-propanol) and their hydrates, through solubility and liquid-liquid microextraction. Regarding solubility, the analysis highlights the influence of water as an anti-solvent and the influence of temperature. The main objective of the solubility study is to thoroughly examine the behavior of the BPA-ethanol-water system, with emphasis on evaluating the impact of temperature on BPA solubility. Dissolution experiments of BPA in ethanol containing different amounts of water (25%, 50%, and 75% w/w) were performed. Thermogravimetry, gravimetry, and total phenolics methodologies were employed for the quantification of BPA in each system, thus obtaining solubility data. The results showed that with the addition of water, the solubility of BPA in ethanol decreased, highlighting the anti-solvent effect of water. Additionally, it was observed that temperature also played a crucial role in the solubility of BPA. With an increase in temperature, there was an increase in BPA solubility in the investigated systems. These results contribute to an understanding of the interactions among BPA, ethanol, and water. The identification of the anti-solvent effect of water and its relationship with BPA solubility in ethanol is of practical relevance for dissolution and separation processes involving this compound. As part of the study involving aqueous solutions, liquid-liquid microextraction was carried out in an aqueous system containing BPA (100 mg/L), using ethyl acetate as the solvent, with extraction yields exceeding 90%. This approach is crucial, as the contamination of food and wastewater with Bisphenol A represents the main means of human contamination by this micropollutant. The research provides important information for areas such as chemistry, process engineering, food safety, and water quality, promoting a better understanding of BPA behavior in different environments and solvents.