Measurement and correlation of solubility of ethylparaben in pure and binary solvents and thermodynamic properties of solution / Determinación y correlación de la solubilidad del etilparabeno en disolventes puros y binarios y propiedades termodinámicas de solución

ABSTRACT

SUMMARY Solubility data of bioactive compound such as ethylparaben (EtP) are important for the scientific and community. Therefore, in present study, solubility, solution thermodynamics and solute-solvent interactions (at molecular level) of EtP in nine cosolvent mixtures (1-propanol {n-PrOH) (1) + methanol (MeOH) (2)} including pure solvent (methanol and 1-propanol) at three different temperatures, i.e. (T = 283.2 K, 298.2 K, and 313.2 K) and constant pressure (p = 0.1 MPa) were studied. Experimental solubility of EtP (expressed in mole fraction) was observed highest in n-PrOH at 313.2 K, so, mole fraction solubility of EtP (x3) increases when temperature arises and increases with n-PrOH proportion increasing. Ideal solubilities of EtP were estimated using their thermal parameters at three different temperatures. Ideal solubilities of EtP were observed similar to experimental solubilities of EtP at each temperature. With the help of ideal solubilities of EtP, activity coefficients were estimated. Based on estimated values of activity coefficients, highest interactions at molecular level were observed in rich-MeOH mixtures. Apparent thermodynamic analysis data showed endothermic and enthalpy-driven dissolution of EtP in each solvent and mixture studied. Solubility behavior was adequately correlated by means of the van't Hoff and Yalkowsky-Roseman models combined.

RESUMEN

RESUMEN La solubilidad de compuestos bioactivos como el etilparabeno (EtP) es importante para la comunidad científica. Por lo tanto, en el presente estudio se reportan la solubilidad, termodinámica de solución e interacciones soluto-solvente (a nivel molecular) del EtP en nueve mezclas de cosolventes {1-propanol (n-PrOH) (1) + metanol (MeOH) (2)} incluyendo los solventes puros (metanol y 1-propanol) a tres temperaturas diferentes, (T = 283,2 K, 298,15 K y 313,2 K) y a presión constante ( p = 0,1 MPa). La solubilidad experimental más alta del EtP (expresadas en fracción molar) se registró en n-PrOH a 313,15 K, así, la solubilidad en fracción molar de EtP aumenta cuando la temperatura aumenta y la proporción de n-PrOH aumentan. Las solubilidades ideales de EtP se estimaron utilizando los parámetros térmicos a tres temperaturas diferentes. Las solubilidades ideales de EtPa son similares a las solubilidades experimentales de EtP a cada temperatura. A partir de las solubilidades ideales de EtP se estimaron los coeficientes de actividad y sobre la base de los valores estimados de los coeficientes de actividad, se define que las interacciones más altas a nivel molecular se registraron en mezclas ricas en MeOH. Los datos aparentes del análisis termodinámico mostraron un proceso endotérmico con conducción entálpica para el EtP cada uno de los solventes y mezclas de solventes estudiados. El comportamiento de solubilidad se correlacionó adecuadamente mediante los modelos de van't Hoff y Yalkowsky-Roseman combinados.