Relatório - Síntese do Biodiesel

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Assim, tornou-se necessário transformar estes triglicerídeos em moléculas menores, de modo que continuasse sendo compatível com o motor a diesel. Dentre os vários métodos, o mais empregado é a transesterificação dos óleos, gerando ésteres de ácidos graxos com características físico-químicas parecidas com as do diesel, com redução da viscosidade e aumento da volatilidade. O produto gerado é conhecido como biodiesel, uma alternativa para o óleo diesel (GERIS et al., 2007). O mecanismo da reação de transesterificação é dado pela figura 1 a seguir.

Figura 1. Equação geral da reação de transesterificação.

[pic 1]

Fonte: GERIS et al., 2007.

A transesterificação é uma reação orgânica, com presença de um catalisador (geralmente básico), em que um éster reage com um álcool de cadeia pequena (metanol ou etanol), denominando uma reação de alcóolise, sendo transformado em outro éster pela troca dos grupos alcóxidos. O produto consiste em ésteres de ácidos graxos de cadeias menores e glicerol (MIDDLECAMP et al., 2016; CAMARGO Jr et al., 2011).

A presença do catalisador neste tipo de reação contribui para o aumento do rendimento do éster produzido, além de aumentar a velocidade em que ocorre a reação e evitar a formação de produtos indesejáveis, como por exemplo, sabões. Já a preferência pelo uso de catalisadores mais básicos se deve ao fato de que o processo reacional não requer controle da temperatura, podendo ser feita à temperatura ambiente (RINALDI et al., 2007).

Por ser um processo reversível, normalmente adiciona-se o agente transesterificante em excesso, aumentando também o rendimento do produto éster e facilitando a separação do glicerol com o éster. Em reações tendo o álcool como agente transesterificante, geralmente utiliza-se álcoois de cadeias pequenas, sendo o mais frequente, o metanol, devido ser mais barato; apresentar vantagens físico-químicas que levam a reação mais rápida, fácil dissolução do catalisador básico; e fácil separação do glicerol (GERIS et al., 2007; RINALDI et al., 2007).

Seguindo o processo de transesterificação descrito acima, neste experimento, optou-se por utilizar o óleo de soja, óleo vegetal mais produzido no país, sendo assim um dos mais empregados na culinária e como matéria prima para produção do biodiesel, possuindo em maior quantidade o ácido oleico e o ácido linoléico (RINALDI et al., 2007).

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PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

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MATERIAIS E REAGENTES

Nesta prática laboratorial utilizou-se os seguintes materiais (SILVA, 2016):

- Béquer de 100 ml (1);

- Balança analítica (SHIMADZU) (1);

- Béquer de 50 ml (1);

- Refratômetro ABBE (QUIMIS) (1);

- Proveta graduada de 50 ml (1);

- Agitador magnético com aquecimento (FISATOM) (1);

- Pipeta graduada de 10 ml (1);

- Peixinho (1);

- Pipeta de Pasteur de vidro (1);

- Suporte universal (1);

- Pera (1);

- Argola metálica (1);

- Tetina (1);

- Óleo de soja (LISA);

- Termômetro (1);

- Hidróxido de potássio (KOH);

- Vidro de relógio (1);

- Metanol (CH3OH);

- Picnômetro de 10 ml (1);

- Pisseta com água destilada;

- Funil de separação de 100 ml (1);

- Fitas medidoras de pH.

A prática de síntese de biodiesel a partir do óleo de soja foi realizado sob orientação do professor responsável pelo laboratório seguindo o roteiro descrito na apostila referente à Química Orgânica e Bioquímica Experimental (SILVA, 2016).

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PROCEDIMENTO

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Síntese do biodiesel

Utilizando um béquer de 100 ml, adicionou-se 25 ml de óleo de soja, previamente medido em uma proveta de 50 ml, e levou-o para aquecimento em um agitador magnético com aquecimento (FISATOM, modelo 753A) até que atingisse uma temperatura de cerca de 55 °C. Em um vidro de relógio, pesou-se em balança analítica, aproximadamente 0,375 g de KOH e acondicionou-o em um béquer de 50 ml. A base foi dissolvida em 9 ml de metanol, medido em uma pipeta de 10 ml, sendo levada para o agitador magnético com aquecimento para alcançar a temperatura de 45 °C.

As temperaturas tanto do óleo vegetal quanto da solução de KOH e metanol foram controladas e verificadas por meio de um termômetro. Assim que ambas soluções atingiram a temperatura desejada, a chapa de aquecimento foi desligada. A solução de metóxido de potássio foi acrescentada no béquer com o óleo vegetal que foi levado para agitação adicionando um agitador magnético (peixinho), por 15 minutos a 45 °C.

A mistura foi transferida para um funil de separação, onde observou-se a formação de emulsão e definição de duas fases. Assim, realizou-se lavagens com água destilada, notando a presença agora de três fases. O processo se repetiu até que a fase com biodiesel apresentasse pH neutro, medido com fitas de pH. O biodiesel foi então armazenado em um béquer de 50 ml e pesado na balança analítica.

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Análise da densidade do biodiesel

Para a verificação da densidade do biodiesel a partir do óleo de soja, um picnômetro de 10 ml foi pesado em uma balança analítica, anotando a massa aferida. Em seguida, utilizando o mesmo picnômetro adicionou-se água destilada até que a vidraria ficasse totalmente cheia, limpando o excesso; e levou-se para pesagem