بررسی آزمایشگاهی و مدلسازی ترمودینامیکی حلالیت 4-آمینو بنزوئیک اسید در مخلوط دوتایی حلال ها

انتخاب حلال مناسب در صنایع دارویی از اهمیت زیادی برخوردار است. مخلوط حلال ها گاها دارای قدرت حلالیت بیشتری نسبت به حلال های خالص است. برای بررسی حلالیت در مخلوط حلال ها، می توان از یک مدل پیشگویانه مانند مدل یونیفک استفاده کرد تا هزینه انجام آزمایش کاهش یابد. هرچند، برای اطمینان از نتایج مدل یونیفک باید دقت این مدل ارزیابی شود. در این تحقیق، دقت مدل یونیفک در پیش بینی حلالیت 4آمینوبنزوئیک اسید در مخلوط حلال های اتانول، متانول، استون و آب مورد بررسی قرار می گیرد. در ابتدا با استفاده از مدل یونیفک، حلالیت 4آمینوبنزوئیک اسید در مخلوط دوتایی حلال ها محاسبه می شود و سیستم هایی که در آنها، حلالیت 4آمینوبنزوئیک اسید بیشتر است را انتخاب کرده و سپس حلالیت 4آمینوبنزوئیک اسید در این مخلوط ها در آزمایشگاه اندازه گیری می شود تا با نتایج مدل مقایسه می شود. داده های آزمایشگاهی نشان داد که مخلوط های متانولاستون (با کسر مولی متانول برابر با 0.65) و اتانولاستون (با کسر مولی اتانول برابر با 0.20) به طور قابل ملاحظه ای حلالیت 4آمینوبنزوئیک اسید را افزایش می دهند در حالیکه مدل یونیفک پیش بینی می کند که حداکثر حلالیت 4آمینوبنزوئیک در مخلوط متانولاستون در کسر مولی متانول برابر با 0.38 و در مخلوط اتانولاستون در کسر مولی متانول برابر با 0.30 رخ می دهد. لذا، از مدل یونیفک برای برآورد اولیه وجود یک ماکزیمم حلالیت در مخلوط حلال ها می توان استفاده کرد اما این مدل از دقت کافی برای پیش بینی دقیق حلالیت 4آمینوبنزوئیک اسید برخوردار نیست.

Experimental study and thermodynamic modeling of the solubility of 4-aminobenzoic acid in binary mixtures of solvents

Selection of an appropriate solvent is of interest in the pharmaceutical industry. In some case, a mixture of solvents has a more solubility than the pure solvents. A predictive model such as the UNIFAC model can be employed to predict the solubility to reduce the cost of tests. However, the accuracy of the UNIFAC model should be evaluated to ensure the results of this model. In this work, the accuracy of the UNIFAC model is studied in predicting the solubility of 4aminobenzoic acid in the binary mixtures of methanol, ethanol, acetone, and water. First, the UNIFAC model is used to predict the solubility of 4aminobenzoic acid in the binary mixtures and then the binary mixtures whose solubility are high are selected to measure their solubility of 4aminobenzoic acid and to compare with the results of the model. The experimental data showed that the solubility of 4aminobenzoic acid in the binary mixtures of methanolacetone (where the mole fraction of methanol is 0.65) and ethanolacetone (where the mole fraction of ethanol is 0.2) is significantly higher than that of the pure solvents. However, the UNIFAC model predicted the maximum solubility of 4aminobenzoic acid in methanolacetone mixture where the mole fraction of methanol was 0.38 and, in the ethanolacetone mixture where the mole fraction of ethanol was 0.3. Thus, the UNIFAC model can be used for an initial estimation of the maximum solubility in the mixtures; however, this model is not precise model for accurate prediction of the solubility of 4aminobenzoic acid.