Biodiesel de Soja – Reação de Transesterificação

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÂNICA E INORGÂNICA ENGENHARIA DE ENERGIAS E MEIO AMBIENTE QUÍMICA EXPERIMENTAL PARA EEMA - TURMA D PROFESSORA: PABLYANA RODRIGUES [pic 1]
	Experimento 12
	Biodiesel de Soja – Reação de Transesterificação
	FCO. SILVIO G. DUARTE JR. - 0206695
	GABRIELA DE AZEVEDO REIS - 0305290

Fortaleza, 17 de Novembro de 2010.

Sumário

1. Fundamentação Teórica 1
2. Objetivos 2

8-3 Parte Experimental 2

8-3-1 Materiais Utilizados2

8-3-2 Reagentes Utilizados2

8-3-3 Procedimento Experimental3

8-4 Resultados e Discussão 4

8-5 Considerações Finais 6

8-6 Bibliografia 6

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Biodiesel de Soja – Reação de Transesterificação

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"Nature is trying very hard to make us succeed, but nature does not depend on us. We are not the only experiment.“ — Buckminster Fuller

1. Fundamentação Teórica

        A aplicação de óleos vegetais como combustível pela primeira vez aconteceu em 1898 na Feira Mundial de Paris, onde Rudolf Diesel apresentou um motor abastecido com óleo de amendoim. Atualmente, as mudanças climáticas associadas à liberação de gases da queima de combustíveis fósseis, o alto preço internacional do petróleo e a preocupação com o desenvolvimento sustentável começam a promover a intenção original de Diesel no emprego de óleos vegetais em motores. O biodiesel, extraído de óleos vegetais e gorduras animais, é um biocombustível derivado de fontes naturais e renováveis, e apresenta uma série de benefícios ambientais como substituto ao óleo diesel tradicional.

        Entretanto, existem limitações que fazem com que o óleo vegetal não possa ser diretamente usado como substituto do diesel. O óleo possui alta viscosidade e baixa volatilidade, principalmente em climas frios, que, além de dificultar a combustão, promove a formação de depósitos e resíduos nos injetores das máquinas acarretando sérios problemas de desempenho.

        Os óleos vegetais e gorduras animais são compostos basicamente de triacilglicerídeos, que são ácidos graxos de grande cadeia alquílica ligados a glicerol na forma de ésteres.

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Figura 1

Reação de obtenção de biodiesel

        Para criar o biodiesel, então, esse óleo extraído passa por um processo denominado de transesterificação. O objetivo desse processo é reduzir a viscosidade e a massa molar, e aumentar a volatilidade, tornando o biodiesel com propriedades físicas bem próximas às do diesel. De uma maneira geral, os óleos vegetais podem reagir quimicamente com um álcool (quando isso ocorre, o processo de transesterificação é denominado alcoólise) para produzir uma mistura de ésteres (Figura 1). Esses ésteres, quando usados como combustíveis, levam o nome de biodiesel.

        Na transesterificação, a reação ocorre com a presença de um catalisador (ácido ou básico) para dar mais velocidade à reação, além de aumentar o rendimento.

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1. Objetivos

Os objetivos deste trabalho é a obtenção do biodiesel através da transesterificação de óleos vegetais.

1. Parte Experimental

1. Materiais Utilizados

• Béquer de 250mL;
• Balão de fundo redondo ou chato de 125mL;
• Conexão de Claysen;
• Funil de adição;
• Condensador de refluxo;
• Agitador magnético com aquecedor;
• Barra magnética;
• Funil de separação;
• Proveta de 50mL;
• Proveta de 100mL;
• Termômetro;
• Bastão de vidro;
• Pyrex.

1. Reagentes Utilizados

• Óleo de soja comercial;
• Hidróxido de potássio** - KOH;
• Metanol* - CH4O;
• Ácido clorídrico a 0,5%** - HCl;
• Solução saturada de cloreto de sódio - NaCl;
• Sulfato de sódio anidro - Na2SO4;
• Água destilada - H2O.

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NOTA DE SEGURANÇA

*Substância tóxica

**Substância corrosiva

1. Procedimento Experimental

1ª Parte – Preparação do metóxido de potássio

        Essa parte foi preparada pela orientadora. Foi dissolvido 0,8g de hidróxido de potássio em 18mL de metanol a 45°C, obtendo metóxido de potássio de acordo com a seguinte reação:

KOH + CH3OH  H2O + CH3O-K+[pic 7]

2ª Parte – Reação de transesterificação

        Em um balão de fundo chato de 125mL foram adicionados 50mL de óleo de soja e uma barra magnética. Montou-se um sistema utilizando a conexão de Claysen para ligar o balão ao funil de adição, contendo o metóxido de potássio obtido na 1ª parte, e o condensador de refluxo, com entrada e saída de água corrente.

Colocou-se o sistema no recipiente de vidro cheio de água (banho-maria) sobre o agitador magnético com aquecedor (Figura 4). O sistema foi aquecido e monitorado com um termômetro até se estabilizar em 45°C. A solução de metóxido de potássio foi adicionada lentamente ao óleo de soja. Após completar a adição, o sistema foi deixado em agitação magnética durante 10 minutos.