Determinação da solubilidade dos solutos no sistema ternário água-cloreto de

3.2.2.1 Determinação da curva de calibração entre o índice de refração e a concentração do sistema ternário água-cloreto de potássio-sulfato de amônio a 30ºC

As curvas de calibração do sistema ternário água-cloreto de potássio-sulfato de amônio a 30ºC foram obtidas pelo procedimento descrito a seguir.

Para a solução de cloreto de potássio em água arbitrada em 5% (massa), foi adicionada uma quantidade conhecida do solvente (água) em um reator. A água presente no reator foi aquecida até 30ºC, através da circulação de água na camisa do reator pela utilização do banho termostático (Banho termostatizado Polystat® Cole Parmer, USA). Quando a água atingiu a temperatura de 30ºC foi adicionada uma quantidade conhecida de cloreto de potássio

e em seguida ligou-se o sistema de agitação até a quantidade do sal se dissolver no solvente. A quantidade conhecida de sulfato de amônio foi adicionada quando a solução formada pela água e o cloreto de potássio dissolvido atingiu a temperatura de 30ºC. O sistema de agitação foi desligado quando todo o sal foi dissolvido na solução na temperatura de 30ºC e em seguida uma alíquota da fase líquida foi coletada e o índice de refração foi medido três vezes para cada amostra utilizando o refratômetro (Refratômetro Reichert Brix-Refractive-Index, Japão), sendo o índice de refração representado como a média das leituras. Os pontos seguintes da curva de calibração foram obtidos adicionando quantidades conhecidas de sulfato de amônio na solução e medido o índice de refração na temperatura de 30ºC.

Para a determinação da curva de calibração das soluções de cloreto de potássio em água arbitradas em (10%, 15% e 20% (massa)) e das soluções de sulfato de amônio em água arbitradas em (5%, 10%, 15% e 20% (massa)) na temperatura de 30ºC, seguiu-se o mesmo procedimento descrito para a solução de cloreto de potássio em água arbitrada em 5%.

3.2.2.2 Determinação das curvas de equilíbrio sólido-líquido do sistema ternário água- cloreto de potássio-sulfato de amônio a 25ºC

A solubilidade dos solutos no sistema ternário água-cloreto de potássio-sulfato de amônio foi determinada utilizando o método sintético na temperatura de 25ºC, como descrito a seguir.

Para a solução de cloreto de potássio em água arbitrada em 5%, foi adicionada uma quantidade conhecida do solvente (água) em um reator. A água presente no reator foi aquecida até 25ºC, através da circulação de água na camisa do reator pela utilização do banho termostático (Banho termostatizado Polystat® Cole Parmer, USA). Quando a água atingiu a temperatura de 25ºC foi adicionada uma quantidade conhecida de cloreto de potássio e em seguida ligou-se o sistema de agitação até a quantidade do sal se dissolver no solvente. A quantidade em excesso de sulfato de amônio foi adicionada quando a solução formada pela água e o cloreto de potássio dissolvido atingiu a temperatura de 25ºC. A solução permaneceu agitada e termostatizada durante o período de 72 horas até atingir o equilíbrio químico. O equilíbrio químico foi determinado medindo periodicamente o índice de refração da fase líquida no período de 72 horas utilizando o refratômetro (Reichert Brix-Refractive-Index, Japão), ou seja, a cada 24 horas o sistema de agitação foi desligado e uma alíquota da fase líquida foi coletada. Essa amostra foi colocada em um frasco do tipo Eppendorf e aquecida à

temperatura de 30ºC para evitar a formação de microcristais e interferir na medida do índice de refração. Medidas não mais variantes no tempo do índice de refração indicavam que o equilíbrio químico tinha sido alcançado.

Quando o sistema atingiu o equilíbrio avaliado pela estabilização do índice de refração, o sistema de agitação foi desligado e em seguida o sólido foi filtrado, utilizando um sistema de filtração a vácuo, para separar o sólido da solução líquida. O sólido separado foi colocado na estufa para secar durante o período de 48 horas na temperatura entre 80ºC e 90ºC. O sólido seco foi utilizado nas análises de Raios X. Os difratogramas foram obtidos e analisados utilizando o software Crystallographica Search Match. Os experimentos para a determinação da solubilidade foram realizados em triplicata.

Para a determinação da curva de equilíbrio das soluções de cloreto de potássio em água arbitradas em (10%, 15% e 20% (massa)) e das soluções de sulfato de amônio em água arbitradas em (5%, 10%, 15% e 20% (massa)) na temperatura de 25ºC, seguiu-se o mesmo procedimento descrito para a solução de cloreto de potássio em água arbitrada em 5%

A concentração de equilíbrio foi determinada a partir da curva de calibração entre o índice de refração e a concentração conhecida das soluções de cloreto de potássio em água arbitradas em (5%, 10%, 15% e 20% (massa)) e das soluções de sulfato de amônio em água arbitradas em (5%, 10%, 15% e 20% (massa)) na temperatura de 30ºC.

Os ensaios experimentais referente ao sistema ternário são nomeados em: Ensaio 1 (soluções 5% KCl), Ensaio 2 (10% KCl), Ensaio 3 (20% (NH4)2SO4), Ensaio 4 (15% KCl),

Ensaio 5 (15% (NH4)2SO4), Ensaio 6 (10% (NH4)2SO4), Ensaio 7 (20% KCl) e Ensaio 8 (5%

(NH4)2SO4), pois nessa ordem a concentração do cloreto de potássio está em ordem crescente

para ser apresentadas nas tabelas e figuras que apresentam a solubilidade experimental dos solutos no sistema ternário.

3.2.2.3 Método alternativo para determinação da saturação dos solutos no sistema ternário água-cloreto de potássio-sulfato de amônio a 25ºC

Como um método alternativo de determinação de solubilidade dos solutos no sistema ternário água-cloreto de potássio-sulfato de amônio a 25ºC determinou-se a quantidade máxima de sais cloreto de potássio e sulfato de amônio em proporção estequiométrica que saturam água a 25ºC utilizando o método sintético. Inicialmente foi preparada uma solução com 19,94 gramas de sulfato de amônio, 22,50 gramas de cloreto de potássio (relação

estequiométrica) e 180 gramas de água em um reator termostatizado e agitado. A quantidade de água adicionada é insuficiente para dissolver os sais (solução saturada). A massa dos componentes foi arbitrada.

A solução permaneceu agitada e termostatizada durante o período de 24 horas através da circulação de água na camisa do reator pela utilização do banho termostático (Banho termostatizado Polystat® Cole Parmer, USA), depois foi adicionado 1 grama de água por hora até que todos os cristais se dissolvessem completamente. Os experimentos para determinação da saturação da água a 25ºC pela mistura estequiométrica de cloreto de potássio e sulfato de amônio (método alternativo) foram realizados em duplicata.

3.2.3 Determinação da solubilidade dos solutos no sistema quaternário água-cloreto de