Solubilidade da Sacarose em Soluções Hidroalcoólicas de Etanol

Carboidratos, como a sacarose, são moléculas de grande importância industrial e econômica. O conhecimento do comportamento da solubilidade em líquidos é fundamental para a otimização de processos de separação e para o desenvolvimento de rotas de produção em biorrefinarias. O presente trabalho teve como objetivo mapear o equilíbrio sólido-líquido (ESL) da sacarose em soluções binárias de etanol e água, avaliando os efeitos individuais e combinados da temperatura (de 25 °C a 50 °C) e da concentração de etanol (de 0% a 100% em massa). A matriz de experimentos foi organizada seguindo um planejamento composto central (PCC) 2^2, com 5 repetições no ponto central. A solubilidade foi determinada pelo método gravimétrico, com a secagem em estufa a vácuo a 70 °C da solução saturada da fase líquida em equilíbrio com a fase sólida, obtidas em em célula de equilíbrio encamisada. Os dados experimentais foram analisados pela metodologia de superfície de resposta (MSR). Os resultados mostraram que a concentração de etanol é o fator predominante, atuando como anti-solvente e reduzindo drasticamente a solubilidade da sacarose, de aproximadamente 70 g/g em água pura para apenas 0,06 g/g em etanol puro (37,5 °C). Em contrapartida, o aumento da temperatura apresentou um efeito bem menor importante mas positivo na solubilidade, indicando que o processo de dissolução é endotérmico. A análise estatística resultou em um modelo quadrático codificado para a solubilidade (expressa como fração molar de sacarose, 1–x_S), com bom ajuste (R² = 0,96) e indicou que o efeito combinado entre a concentração de etanol e a temperatura não foi estatisticamente significativo a 95% de confiança, na faixa de temperatura analisada.