Relatório - Síntese do Biodiesel

SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        

2.        PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS        

2.1.        MATERIAIS E REAGENTES        

2.2.        PROCEDIMENTO        

2.2.1.        Síntese do biodiesel        

2.2.2.        Análise da densidade do biodiesel        

2.2.3.        Análise do índice de refração do biodiesel        

3.        RESULTADOS E DISCUSSÃO        

3.1.        REAÇÃO DE TRANSESTERIFICAÇÃO CATALISADA POR BASE        

3.2.        RENDIMENTO DO BIODIESEL SINTETIZADO        

3.3.        ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS        

3.3.1.        Índice de refração        

3.3.2.        Densidade relativa        

4.        CONCLUSÃO        

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        

ANEXOS        

ANEXO 1 - QUESTIONÁRIO        

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Equação geral da reação de transesterificação.        

Figura 2. Mecanismo de reação de transesterificação.        

Figura 3. Óleo e solução de metóxido de potássio antes e após a reação.        

Figura 4. Fases definidas após a decantação por alguns minutos.        

Figura 5. Presença de três fases após a etapa de lavagem.        

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1. Índice de refração do óleo e biodiesel.        

Tabela 2. Medidas de massa das amostras no picnômetro.        

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1. INTRODUÇÃO

Em 1898, Rudolf Diesel (1858-1913), engenheiro mecânico alemão, introduziu em uma feira de Paris um motor movido à óleo de amendoim. Tal inovação impressionou devido a sua melhor eficiência do que os motores à vapor que eram usados na época. Desde então, estes combustíveis passaram a ser cada vez mais empregados, seja pelo menor custo; pela forma alternativa de combustível, uma vez que o petróleo pode se extinguir; por ser uma fonte de energia renovável; ou pelas questões ambientais (QUESSADA et al., 2010).

Os combustíveis a diesel podem ser obtidos a partir de óleos ou gorduras animais, vegetais ou residuais. Essas matérias-primas são constituídas predominantemente de moléculas chamadas de triglicerídeos (triacilglicerídeos ou triacilgliceróis), tendo três ácidos graxos de cadeias longas, com ligação em forma de ésteres a uma molécula de glicerol (CAMARGO Jr et al., 2011).

Por questões econômicas, os óleos vegetais são mais empregados, como por exemplo, o óleo de soja, canola ou palma; devido seu alto poder calorífico, com produção de CO2 e H2O e não possuir enxofre em sua composição, ou seja, sem a emissão deste elemento. Apesar disso, estes óleos ou gorduras devem passar por uma preparação antes de serem utilizados no tanque de gasolina, pois contém alta viscosidade, grande quantidade de ácidos graxos livres e baixa volatilidade, o que ocasionaria em uma combustão incompleta, assim como entupimento no motor pelo óleo, liberação de acroleína pela decomposição do glicerol, entre outros (MIDDLECAMP et al., 2016; QUESSADA et al., 2010).

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).