Estudio termofísico de tiofeno, derivados de tiofeno y ésteres de furfurilo. Thermophysical study of thiophene, thiophene derivatives and furfuryl esters

Resumo

La presente tesis doctoral, con título “Estudio termofísico de tiofeno, derivados de tiofeno y ésteres de furfurilo. Thermophysical study of thiophene, thiophene derivatives and furfuryl esters” se ha realizado en el Departamento de Química Física de la Universidad de Zaragoza bajo la supervisión de los doctores Héctor Artigas Lafaja y Carlos E. Lafuente Dios. El tema de estudio elegido para el desarrollo de la presente memoria es la continuación de una de las líneas de investigación establecidas en nuestro grupo, más concretamente el estudio de las propiedades termofísicas de líquidos puros cuya estructura química es un heterociclo con un átomo de azufre o de oxígeno. El objetivo de este trabajo es la recopilación de la mayor cantidad posible de información termofísica de los siguientes fluidos derivados del tiofeno: tiofeno, 2-metiltiofeno, 2-etiltiofeno, 2,5-dimetiltiofeno, 2-acetiltiofeno, 2-tiofenaldehído y 2-tiofenmetanol. Así mismo, se analizó un derivado del furano (2-etilfurano) y finalmente ésteres del furfurilo: acetato, propionato y butirato. Para ello se estudiaron, a presión atmosférica y en el rango de temperaturas (278,15-338,15) K, las siguientes propiedades: densidad, velocidad de propagación del sonido, viscosidad cinemática, tensión superficial, permitividad estática e índice de refracción (T = 283,15 K-338,15 K). A su vez, se analizaron a altas presiones la densidad y la viscosidad, para esta última propiedad los compuestos medidos fueron 2,5-dimetiltiofeno, 2-etiltiofeno, 2-metiltiofeno y 3-metiltiofeno. También, se midió la presión de vapor en un amplio intervalo de temperaturas de los líquidos mencionados anteriormente. A partir de los resultados hallados de forma experimental se dedujeron algunas propiedades derivadas, cómo la refracción molar, la expansibilidad isobárica o la compresibilidad isoentrópica, entre otras. Las siguientes propiedades fueron modeladas con la ecuación de estado “perturbed-chain Statistical Associated Fluid Theory” (pc-SAFT): densidad, densidad a altas presiones, velocidad de propagación del sonido la presión de vapor; la tensión superficial se modeló con la Teoría del Gradiente de Densidad (DGT). Finalmente, con toda la información proporcionada por las propiedades investigadas, ya sean éstas experimentales o derivadas, se ha descrito el comportamiento a nivel molecular de los fluidos estudiados. Para ello, se han tenido en cuenta factores estructurales, tales como el tamaño y la forma de las moléculas, y las interacciones intermoleculares que puedan establecerse entre ellas.