Estudos de Solubilidade da Vanilina em Água e Solventes Orgânicos

A vanilina (4-hidroxi-3-metoxibenzaldeído) é um dos aromatizantes mais utilizados globalmente, com vasta aplicação nas indústrias alimentícias, farmacêuticas e de cosméticos. A produção e uso desse composto em escala industrial demandam dados confiáveis de solubilidade, essenciais para o planejamento de processos de extração e purificação, bem como para o desenvolvimento de formulações.

Esse trabalho investiga a solubilidade da vanilina em água e em uma série de doze solventes orgânicos de diferentes famílias químicas: álcoois (etanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol), ésteres (acetato de etila, acetato de butila), nitrilos (acetonitrila), dois (etileno glicol, 1,4-butandiol), terpenos (D-limoneno, eucaliptol) e éteres (MTBE). As medições experimentais foram realizadas a 25 e 40 °C pelo método do frasco agitado, com quantificação por espectroscopia UV-Vis. Adicionalmente, o modelo COSMO-RS foi empregado para predizer as solubilidades nos solventes avaliados.

Os resultados experimentais demonstraram que, para a maioria dos solventes, a solubilidade aumenta com a temperatura. Uma exceção notável foi observada para os dióis (etileno glicol e 1,4-butanodiol), nos quais a solubilidade a 40 °C foi entre 30 e 40% menor que a 25 °C. As seguintes tendências gerais de solubilidade também foram observadas: etanol > acetato de etila/acetonitrila > 1-propanol/2-propanol > 1-butanol/acetato de butila > eucaliptol > MTBE > D-limoneno > água; entre os dióis, etileno glicol > 1,4-butanodiol. O modelo COSMO-RS apresentou uma boa representação dos dados, com um desvio relativo médio (ARD) global de 36%, sendo o desempenho superior a 25 °C (ARD = 27%) em comparação aos resultados a 40 °C (ARD = 46%).