Sociedade Brasileira de Química (SBQ)
Reação de transesterificação para obtenção do biodiesel:
aproveitamento dos produtos em aulas práticas sequenciais.
,
Gabrielle C. Calera¹ * (IC), Carolina Lourencetti¹ (PQ). *e-mail: [email protected]
Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de São Paulo – IFSP Campus Avançado Matão.
Palavras Chave: biodiesel, reação de polimerização, equilíbrio de fases.
40
30
% Formação de H2O
O biodiesel vem sendo utilizado para explorar
diversos conceitos da química. Nas aulas práticas
do curso de Tecnologia em Biocombustíveis, a
reação de transesterificação é feita constantemente
para a obtenção do biodiesel. Os resíduos, biodiesel
e glicerina, podem ser reaproveitados e trabalhados
outros
conceitos
em
aulas
sequenciais;
possibilitando assim a diminuição dos resíduos
químicos das instituições de ensino. O presente
trabalho relaciona três aulas práticas nas quais os
seguintes conceitos são abordados: reação de
transesterificação, reação de polimerização a partir
da glicerina obtida como coproduto, equilíbrio de
fases, minimização de resíduos químicos e química
verde (Figura 1).
Figura 1. Esquema dos temas abordados.
relacionada ao excesso de álcool utilizado na
reação de transesterificação (Figura 2). Com a
construção da Figura 2, os alunos serão capazes de
observar a formação gradativa de H2O dos 1560min, com formação de oligômeros, que também
podem ser identificados pela mudança de cor da
solução e pelo aumento da viscosidade (Figura 3).
Figura 2. Formação de água durante a reação.
% Formação de H 2O
Introdução
20
10
0
40
38
36
34
32
30
0
40
80
120
160
200
Tem po (m in)
0
40
80
120
160
200
Tempo (min)
Figura 3. Variação da cor durante a reação.
1 - Reação de
Transesterificação
2- Glicerina
3- Biodiesel
4- Polimerização
5- Equilíbrio de Fases
O biodiesel foi obtido a partir da reação entre óleo
de soja (triglicerídeos) e metanol (1:6), sendo KOH
1
utilizado como catalisador (1% m/m óleo) . A
glicerina, juntamente com resíduos de metanol e
catalisador (20 mL), foi utilizada na reação de
polimerização a 150ºC, sendo a perda de massa
(H2O) utilizada como parâmetro para acompanhar o
2
progresso da reação . O biodiesel foi utilizado para
o estudo de equilíbrio de fases, onde 6 tubos de
ensaio receberam mesmo volume de biodiesel
(1mL) e volumes crescentes de metanol. O número
necessário de gotas de glicerina para separação
das fases foi considerado em cada tubo.
A Tabela 1 demonstra que quanto mais metanol
presente na mistura biodiesel-metanol-glicerina,
maior volume de glicerina foi necessário para
estabelecer o equilíbrio e formar duas fases,
necessário na obtenção do biodiesel. A partir das
massas dos constituintes da mistura, os alunos
serão capazes de construir um diagrama ternário,
sendo possível identificar as proporções dos
líquidos onde duas fases podem ser observadas.
Tabela 1. Volumes de metanol e glicerina
adicionados ao biodiesel para separação de fases.
MeOH (mL)
0,2
1
1,5
3
4
6
Glicerina (gotas)
1
1
3
7
11 20
Resultados e Discussão
Utilizando os conceitos de Química Verde,
reutilização de produtos e minimização de resíduos
e uso de reagentes, a glicerina proveniente da
reação de transesterificação foi utilizada na
polimerização catalítica, com KOH atuando como
catalisador. Durante a reação, a liberação de
moléculas de H2O está relacionada com as
condensações entre dois grupos hidroxilas de
álcoois. A maior porcentagem de massa perdida,
ocorrida nos 15 min iniciais, está provavelmente
Conclusões
A discussão e execução das práticas propostas
permitem aos alunos observarem que é possível
aproveitar produtos de reações, eliminando assim
os resíduos químicos.
Agradecimentos
1
2
36a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
Ao CNPq pela bolsa concedida.
____________________
Rinaldi, R. et al. Quim. Nova 2007, 30, 5, 1374.
Medeiros, M. A.; Lago, R. M. Quim. Nova 2011, 34, 6, 1079.