Líquidos Iônicos e Solventes Eutéticos: o que são?

Solventes são amplamente utilizados na indústria química, tendo aplicações vastas que vão desde a indústria farmacêutica até a de cosméticos. Uma categoria tradicional de solventes é a dos orgânicos, porém eles são altamente voláteis e representam a maior parte das emissões da indústria química de substâncias tóxicas para a atmosfera, seja por incineração ou por descarte.

Dessa forma, a química verde é uma vertente que surge para tentar reduzir as emissões de gases tóxicos e a poluição causada por essa indústria. Algumas formas de fazer isso são: substituir os solventes orgânicos por alternativas limpas (como a água), utilizar processos que não necessitam de solventes, fazer uso de fluidos supercríticos, e, mais recentemente, utilizar líquidos iônicos e solventes eutéticos.

Neste artigo, focaremos na discussão sobre o que são os líquidos iônicos e os solventes eutéticos, alternativas de solventes verdes não convencionais que estão sendo vastamente estudados para fins industriais e de pesquisa.

Os Líquidos Iônicos

Eles são exatamente o que o nome sugere: compostos líquidos que consistem exclusivamente, ou quase exclusivamente, de íons, sendo excelentes condutores de eletricidade por esse motivo.

Quais as suas vantagens?

Comparados aos solventes moleculares orgânicos, os líquidos iônicos apresentam certas vantagens, como uma pressão de vapor desprezível, que faz com que esses solventes permaneçam na fase líquida em condições normais. Além disso, geralmente eles não são inflamáveis e permanecem estáveis em temperaturas mais altas que os solventes convencionais.

Tudo isso aumenta a segurança dos processos químicos que utilizam esses solventes. Porém, uma das maiores vantagens de se usar líquidos iônicos no lugar dos solventes moleculares tradicionais é a possibilidade de reciclo que existe seguindo seu uso como solvente ou catalisador de reações químicas, possibilitando a redução, ou prevenindo completamente a poluição causada por rejeitos químicos. Por conta disso, os líquidos iônicos ficaram conhecidos como solventes verdes.

Na realidade, esses solventes não são intrinsecamente verdes, alguns sendo extremamente tóxicos. Contudo, outro ponto bastante positivo dos líquidos iônicos é a possibilidade de manipular suas características físico químicas através do uso de diferentes cátions e ânions, possibilitando moldar esses solventes para que tenham os atributos necessários para um determinado fim, contornando possíveis problemas. Com isso, é possível otimizar rendimento, seletividade, solubilidade, entre outros parâmetros operacionais. As possibilidades são enormes.

Dentre as suas aplicações, podemos citar a possibilidade de serem usados como meio reacional e/ou catalisadores de uma ampla gama de reações químicas. Também podem ser usados para realizar a separação e extração de compostos químicos de meios aquosos ou de outros solventes moleculares. Além disso, podem dissolver enzimas e formar tanto géis quanto polímeros para aplicações em dispositivos.

Os Solventes Eutéticos

Os solventes eutéticos (DES da sigla em inglês) surgiram como uma alternativa aos líquidos iônicos. Apesar de compartilharem várias características e terem propriedades similares (como densidade, viscosidade, condutividade, entre outros), os dois são classes de solventes diferentes. Os eutéticos são formados pela mistura de duas substâncias, uma doadora e outra aceptora de ligação de hidrogênio. A formação desta ligação é responsável pela redução do ponto de fusão da mistura em relação ao dos componentes separadamente.

E qual a vantagem em relação aos solventes iônicos?

Os solventes eutéticos apresentam diversas vantagens, como: síntese simplificada, sem necessidade de etapas de purificação adicionais; baixo custo de produção devido à facilidade de acesso aos reagentes; baixa toxicidade e alta biodegradabilidade.

Os solventes eutéticos já vêm sendo amplamente utilizados como aditivos na separação e extração de compostos como biodiesel, aromáticos e bioativos. A perspectiva é que sua gama de aplicações só aumente com o passar dos anos e conforme ganhamos mais conhecimento das suas propriedades e particularidades.

Essas duas classes de solventes surgiram como alternativa aos solventes orgânicos que são em sua maioria tóxicos e bastante comuns industrialmente, numa tentativa de desenvolver processos e produtos verdes. No entanto, são tecnologias bem novas e incipientes, e precisam de tempo para amadurecer antes que possam substituir por completo os solventes tradicionais.

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