Simulation of density, viscosity and ultrasonic velocity data of 3-bromoanisole + methanol mixtures at different temperatures

SUMMARY Aim: To represent mathematically the reported physico-chemical properties (PCPs) of binary mixtures of 3-bromoanisol + methanol at various temperatures by using a single model with seven curve-fit parameters. Results: Besides the correlation models, the applicability of training the proposed model using a minimum number of experimental data and prediction of the rest of data points with acceptable prediction error is also shown.

Objetivo: representar matemáticamente las propiedades fisicoquímicas (PCP) de mezclas binarias de 3-bromoanisol + metanol a varias temperaturas, utilizando un modelo único con siete parámetros de ajuste de curva. Resultados: además de los modelos de correlación, también se muestra la aplicabilidad del entrenamiento del modelo propuesto utilizando un número mínimo de datos experimentales y la predicción del resto de puntos de datos con un error de predicción aceptable.

Objetivo: representar matematicamente as propriedades físico-químicas reportadas (PCPs) de misturas binárias de 3-bromoanisol + metanol em várias temperaturas usando um único modelo com sete parâmetros de ajuste de curva. Resultados: além dos modelos de correlação, a aplicabilidade do treinamento do modelo proposto usando um número mínimo de dados experimentais e previsão do restante dos pontos de dados com erro de previsão aceitável também é mostrada.

Some numerical analyses on the solubility of vanillin in Carbitol® + water solvent mixtures / Algunos análisis numéricos sobre la solubilidad de la vainillina en mezclas cosolventes Carbitol® + agua / Alguns análises numéricas da solubilidade de vanilina em misturas de solventes carbitol® + água

In this communication some reported solubility values of vanillin (component 3) in 2-(2-ethoxyethoxy)ethanol (Carbitol®, component 1) + water (component 2) mixtures at five temperatures from 298.15 to 318.15 K were correlated with the Jouyban-Acree model combined with van't Hoff or Apelblat equations, obtaining models in second degree regarding the mixtures compositions. Mean percentage deviations were near to 6.0%. On the other hand, by means of the inverse Kirkwood-Buff integrals it was demonstrated that vanillin is preferentially solvated by water in water-rich mixtures (with a minimum δx1,3 value in the mixture x1 = 0.05, i.e. -4.29 x 10-2) but preferentially solvated by the cosolvent in mixtures with compositions 0.12 < x1 < 1.00 (with a maximum δx1,3 value equal to 3.61 x 10-2 in the mixture x1 = 0.25). It is conjectural that hydrophobic hydration plays a relevant role in the first case, whereas, in the second case, vanillin would be acting as Lewis acid with Carbitol®.

Nesta pesquisa alguns valores de solubilidade da vanilina (componente 3) em misturas 2-(2-etoxietoxi)etanol (Carbitol®, componente 1) + água (componente 2) em várias temperaturas (298,15-318,15 K) foram correlacionados com o modelo Jouyban-Acree combinado com as equações do van't Hoff ou Apelblat obtendo modelos de ordem dois. Os desvios médios percentuais foram cercanos a 6,0%. Por outro lado, por meio das integrais inversas do Kirkwood-Buff demonstrou-se que a vanilina é preferencialmente solvatada pela água em misturas ricas em agua (com um valor mínimo de δx1,3 igual a -4,29 x 10-2 obtido na mistura de composição x1 = 0,05), mas, preferencialmente, solvatada pelo cosolvente, em misturas com composições 0,12 < x1 < 1,00 (com um valor máximo de δx1,3 igual a 3,61 x 10-2 obtido na mistura de composição x1 = 0,25). É conjecturável que a hidratação hidrofóbica desempenha um papel relevante no primeiro caso, enquanto que, no segundo caso a vanilina está atuando como ácido de Lewis com moléculas do Carbitol®.

En esta comunicación se presenta la correlación de algunos valores de solubilidad de vainillina (componente 3) en mezclas 2-(2-etoxietoxi)etanol (Carbitol®, componente 1) + agua (componente 2) reportados previamente en la literatura a cinco temperaturas desde 298,15 hasta 313,15 K mediante el modelo de Jouyban-Acree combinado con las ecuaciones de van't Hoff y de Apelblat. En el análisis se obtuvieron modelos de segundo orden respecto a la composición de las mezclas disolventes. Las desviaciones porcentuales promedio fueron cercanas al 6,0%. Por otro lado, mediante las integrales inversas de Kirkwood-Buff se demostró que la vainillina es solvatada preferencialmente por el agua en mezclas ricas en agua (con un valor mínimo de δx1,3 igual a -4,29 x 10-2 obtenido en la mezcla de composición x1 = 0,05) pero preferencialmente solvatada por el cosolvente en mezclas con composiciones 0,12 < x1 < 1,00 (con un valor máximo de δx1,3 igual a 3,61 x 10-2 obtenido en la mezcla de composición x1 = 0,25). Se podría conjeturar que la hidratación hidrofóbica juega un papel relevante en el primer caso, mientras que en el segundo caso, la vainillina estaría actuando como ácido de Lewis frente a las moléculas de Carbitol®.

Solubility of phenytoin in aqueous mixtures of ethanol and sodium dodecyl sulfate at 298 K / Solubilidad de la fenitoína en mezclas acuosas de etanol y dodecil-sulfato sódico a 298 K

The solubility of phenytoin in binary mixtures of ethanol + water at 298.2 K in the presence of three different concentrations of sodium dodecyl sulfate (SDS) was reported. The Jouyban-Acree model was used for correlating the generated data and the obtained mean relative deviation was 7.3 %. When all data points of phenytoin in binary solvents at various SDS concentrations were fitted to the model, the obtained mean relative deviation was 10.1 %.

Se presenta la solubilidad de la fenitoína a 298.2 K en mezclas binarias de etanol y agua en presencia de tres diferentes concentraciones de dodecil-sulfato sódico (DSS). Se utiliza el modelo de Jouyban-Acree para correlacionar los datos generados obteniendo una desviación media relativa de 7,3 %. Al ajustar al modelo todos los datos obtenidos de la fenitoína en los solventes binarios y en las diferentes concentraciones de DSS la desviación media relativa obtenida fue de 10,1%.

Volumetric properties of (PEG 400 + water) and (PEG 400 + ethanol) mixtures at several temperatures and correlation with the Jouyban-Acree model / Propiedades volumétricas de mezclas binarias (PEG 400 + agua) y (PEG 400 + etanol) a diferentes temperaturas y correlación con el modelo Jouyban-Acree

Molar volumes and excess molar volumes were investigated from density values for (PEG 400 + water) and (PEG 400 + ethanol) binary mixtures at temperatures from 283.15 K to 313.15 K. Both systems exhibit negative excess volumes probably due to increased interactions like hydrogen bonding and/or large differences in molar volumes of components. Volume thermal expansion coefficients were also calculated for binary mixtures and pure solvents. The Jouyban-Acree model was used for density and molar volume correlations of the studied mixtures at different temperatures. The mean relative deviations between experimental and calculated density data were 0.1 and 0.5 %, for aqueous and ethanolic mixtures, respectively; whereas, in molar volume data the values were 18.0 and 6.9 %, for aqueous and ethanolic mixtures, respectively. The trained versions of the model for PEG 400 binary solvents could be used to predict the density values of other PEGs with reasonable prediction error employing the density of mono-solvents.

En este artículo se calcularon los volúmenes molares y molares de exceso a partir de valores de densidad para los sistemas PEG 400 + agua y PEG 400 + etanol, en todo el intervalo de composición, a temperaturas entre 283,15 y 313,15 K. Los sistemas estudiados presentan volúmenes de exceso negativos probablemente debido a las fuertes interacciones por unión de hidrógeno entre las moléculas de los dos compuestos y a la gran diferencia en los volúmenes molares de los dos componentes puros. También se calcularon los coeficientes de expansión térmica-volumétrica en los solventes puros y las respectivas mezclas. Asimismo, se usó el modelo Jouyban- Acree para correlacionar la densidad y el volumen molar de las mezclas a las distintas temperaturas. Las desviaciones medias relativas en densidad fueron 0,1% y 0,5% para las mezclas acuosas y etanólicas, respectivamente, mientras que las desviaciones obtenidas para volumen molar fueron 18% y 6,9% para las mezclas acuosas y etanólicas, respectivamente. Los modelos obtenidos para las mezclas binarias con PEG 400 pueden usarse para predecir los valores con otros PEG, con un adecuado margen de error, utilizando las densidades de los solventes puros.

Volumetric properties of some pharmaceutical binary mixtures at low temperatures and correlation with the Jouyban-Acree model / Propiedades volumétricas de algunas mezclas binarias de uso farmacéutico a bajas temperaturas y correlación con el modelo Jouyban-Acree

Excess molar volumes and partial molar volumes were investigated from density values for a) ethanol (1) + water (2), b) 1,2-propanediol (1) + water (2), and c) ethanol (1) + 1,2-propanediol (2) mixtures, at temperatures from (278.15 to 288.15) K. Excess molar volumes were fitted by Redlich-Kister equation. The systems exhibit negative excess volumes probably due to increased interactions like hydrogen bonding and/or large differences in molar volumes of components. The Jouyban-Acree model was used for density and molar volume correlations of the studied mixtures at different temperatures. The mean relative deviations between experimental and calculated data in density data were 0.15, 0.08, and 0.01 %, for a), b), and c), respectively; whereas, in molar volume data the values were 1.9, 2.1, and 0.1 %, for a), b), and c), respectively.

En este trabajo se calcularon los volúmenes molares de exceso a partir de valores de densidad para los sistemas a) etanol + agua, b) 1,2-propanodiol + agua y c) etanol + 1,2-propanodiol, en todo el intervalo de composición, a temperaturas entre 278,15 y 288,15 K. Los volúmenes molares de exceso se modelaron de acuerdo a la ecuación de Redlich-Kister. Los sistemas estudiados presentan volúmenes de exceso altamente negativos probablemente debido a las fuertes interacciones por unión de hidrógeno entre las moléculas de los dos compuestos y a la gran diferencia en los volúmenes molares de los dos componentes puros. Finalmente se usó el modelo Jouyban-Acree para correlacionar la densidad y el volumen molar de las diferentes mezclas. Las desviaciones medias relativas en densidad fueron, 0,15, 0,08 y 0,01 %, para a), b) y c), respectivamente; mientras que el caso de volumen molar los valores fueron 1,9, 2,1 y 0,1 %, para a), b) y c), respectivamente.

Volumetric properties of glycerol + water mixtures at several temperatures and correlation with the Jouyban-Acree model / Propiedades volumétricas de mezclas glicerol + agua a varias temperaturas y correlación con el modelo Jouyban-Acree

Excess molar volumes and partial molar volumes were investigated from density values of the literature for glycerol + water mixtures at temperatures from (288.15 to 303.15) K. Excess molar volumes were fitted by Redlich-Kister equation and compared with values of literature for other similar systems. The system exhibits negative excess volumes probably due to increased interactions like hydrogen bonding and/or large differences in molar volumes of components. The effect of temperature on different volumetric properties studied is also analyzed. Besides, the volume thermal expansion coefficients are also calculated founding values from 2.51 × 10–4 K–1 for water to 7.24 × 10–4 K–1 for glycerol at 298.15 K. The Jouyban-Acree model was used for density and molar volume correlations of the studied mixtures at different temperatures. The mean relative deviations between experimental and calculated data were 0.19 ± 0.11 % and 0.32 ± 0.25 %, respectively for density and molar volume data.

En este trabajo se calculan los volúmenes molares de exceso a partir de valores de densidad tomados de la literatura para el sistema glicerol + agua en todo el intervalo de composición a temperaturas entre 278,15 y 313,15 K. Los volúmenes molares de exceso se modelaron de acuerdo a la ecuación de Redlich-Kister usando polinomios regulares de segundo grado y se compararon con otros presentados en la literatura para otros sistemas. El sistema estudiado presenta volúmenes de exceso altamente negativos (hasta –0,40 cm3 mol–1) probablemente debido a las fuertes interacciones por unión de hidrógeno entre las moléculas de los dos compuestos y a la gran diferencia en los volúmenes molares de los dos componentes puros. También se analizó el efecto de la temperatura sobre las diferentes propiedades volumétricas estudiadas. Así mismo se calcularon los coeficientes térmicos de expansión volumétrica encontrado valores desde 2,51 × 10–4 K–1 para el agua pura hasta 4,38 × 10–4 K–1 para el glicerol puro a 298,15 K. Finalmente se usó el modelo Jouyban-Acree para correlacionar la densidad y el volumen molar de las diferentes mezclas encontrando desviaciones medias relativas de 0,19 ± 0,11 % y 0,32 ± 0,25 % para densidades y volúmenes molares respectivamente.