Evaluation of COSMO-RS for Henry constants and selectivity prediction

Abstract

Com este trabalho pretende avaliar-se um modelo predictivo, o COSMO-RS, no cálculo de constantes de Henry e selectividades. O modelo de previsão é baseado em cálculos químicos de quântica unimolecular para moléculas individuais e foi utilizado para prever solubilidades e selectividades de diferentes gases, entre os quais o dióxido de carbono (dada a sua importância actual em questões ambientais), em líquidos iónicos. A capacidade deste modelo foi discutida com base na análise de dados experimentais recolhidos em literatura existente e é apresentada uma discussão das suas limitações. Os líquidos iónicos são uma classe recente de solventes, designados por “solventes verdes” que possuem um vasto conjunto de propriedades interessantes, entre os quais elevada capacidade de solvatação, pressões de vapor ínfimas e a possibilidade de modelar as suas propriedades físicas uma vez que é possível “desenhar” um líquido iónico para determinada aplicação, pois existe um número quase infinito de combinações entre aniões e catiões.

ABSTRACT: The aim of this work is to do the evaluation of a predictive method, COSMORS, for prediction of Henry’s constants and selectivities. Predicitve model is based on unimolecular quantum chemical calculations for individual molecules and it was used to predict solubilities and selectivities of different gases, carbon dioxide included (due to its importance on environmental issues), in Ionic Liquids. The ability of this model for the description of the solubility of gases in ionic liquids has been discussed based on the analysis of experimental data obtained from the open literature and it is made a discussion on the current limitations of COSMO-RS model. Ionic liquids are a novel class of compounds considered as “green solvents” which include important characteristics such as high solvation capacity, negligible vapour pressures and the possibility to “shape” the solvent for a particular application due to the great variety of cations and anions (there are virtually an infinite number of possible combinations).