Porcentagem de água contida no óleo TRANSESTERIFICAÇÃO DE ÓLEO COMESTÍVEL USADO PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL USANDO MICROONDAS COMO CATALISADOR , Engenharia Química Nome do proponente do Projeto: Felipe da Silva Castro Orientadores: Maria Lúcia S. Cochlar; Adriano Martendal. PUIC – PROGRAMA UNISUL DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA Engenharia Química – Campus Tubarão Adaptação do microondas doméstico utilizado na pesquisa:O forno de MO utilizado em todos os experimentos é da marca CONSUL, 220 V, modelo CM540ABBNA, 38 L com gerador de MO na freqüência de 2450 MHz. Para a execução dos experimentos de transesterificação em refluxo, sob irradiação de MO, foi necessário efetuar um furo na parte superior central do forno. Para a adaptação de refluxo no forno foi confeccionado um condensador de vidro com 40 cm de comprimento . Resultados   Conclusões O aparelho microondas mostrou ser um grande meio reacional. Os resultados de glicerina bruta formada no microondas em um tempo de 5 minutos e no banho Dubnoff em 60 minutos foram muito próximos. O processo de transesterificação utilizando o microondas como meio reacional tem um tempo de reação 12 vezes menor em relação ao método convencional de banho tipo Dubnoff. Comprovou-se a grande eficiência do aparelho de microondas para a síntese de biodiesel. Bibliografia 1. Quím. Nova, Vol. 28, No. 1, 19-23, 2005 2. Quím. Nova, Vol. 29, No. 2, 376-380, 2006 3. INSTITUTO ADOLFO LUTZ, Métodos Químicos e Físicos Para Análise de Alimentos. São Paulo: 2ed., 1976. 4. http://p.roberto.silva.zip.net/arch2008-05-01_2008-05-31.html acessado em 25 de julho de 2008. Apoio Financeiro: Unisul Introdução Nos dias atuais nos quais as demandas por processos sintéticos mais limpos e eficientes têm sido consideradas muito relevantes devido a aspectos ambientais, duas condições reacionais parecem bastante adequadas para as reações químicas em escala preparativa: reações livres de solventes e reações aceleradas sob irradiação de microondas (MO). Neste sentido, devido à eficiência de aparelhos de MO em aquecer rapidamente meios reacionais, estes têm sido muito utilizados em diversas transformações orgânicas reduzindo seus tempos de realizações, muitas vezes de dias e horas para minutos ou segundos. Revisões recentes de artigos publicados em periódicos de nível científico reconhecido sobre reações aceleradas por MO mostram que é grande a diversidade de tipos de reações beneficiadas por esta espécie de aquecimento. O processo químico mais comum para a produção de biodiesel é a reação de transesterificação (Figura 1) na qual um óleo vegetal triglicerídico como, por exemplo, o óleo de soja, reage com um álcool (metanol ou metanol) na presença de um catalisador (usualmente alcalino, sendo os mais utilizados NaOH e KOH) para formar, majoritariamente éster monoalquílicos (biodiesel) e glicerina. (Figura 1) Objetivos Objetivo Geral Produzir biodiesel a partir de óleos vegetais comestíveis usados utilizando as microondas como catalisador. Objetivos Específicos 1-Montar uma unidade de bancada de transesterificação do óleo comestível usado; 2-Fazer a coleta do óleo residual; 3-Realizar ensaios de transesterificação com dois catalisadores: microondas e KOH; 4-Realizar ensaios de produção do biodiesel com os dois catalisadores; 5-Selecionar o método de separação mais eficiente do glicerol; 6-Comparar o biodiesel obtido utilizando as microondas como catalisador com o biodiesel obtido com o hidróxido de potássio (KOH) como catalisador; Metodologia Primeiramente foram realizadas análises físico-químicas na matéria-prima como: umidade, ácidos graxos livres totais e testes organoléptico conforme metodologia descrita na literatura³. Logo após o óleo foi lavado com uma solução de HCl 2% para a retirada dos ácidos graxos livres em seguida lavado com água destilada para retirada do HCl, e seco com aquecimento a 110°C. Os experimentos foram realizados em banho tipo Dubnoff e utilizando o aparelho Microondas adaptado com refluxo. Foi adicionada uma solução de metóxido de potássio ao óleo de fritura, utilizando a razão molar óleo-metanol de 1:6. Após as reações concluída os biodieseis foram separados das glicerinas através de decantação, os ésteres obtidos foram purificados através da lavagem com uma solução contendo 150 mL de água destilada a 90 ºC e 0,5% de HCl concentrado, em seguida uma nova lavagem com água destilada foi realizada para retirada dos traços ácidos e básicos . No fim da lavagem a determinação do pH da água de lavagem foi feito através do indicador universa que indica a neutralização do biodiesel , então o biodiesel foi filtrado para retirada de qualquer impureza em seguida a umidade dele foi retirada através de aquecimento a 70°C com auxilio de ar comprimido.Os valores utilizados na pesquisa estão expressos na Tabela 1. Tabela 1 – valores utilizados na pesquisa Índice de acidez dos óleos de fritura Amostra Índice de acidez A 2,83 % B 1,99 % C 1,85 % D 2,75 % O índice de acidez está dentro da especificação, a qual exige que o óleo deva possuir um teor menor que 3% de ácidos graxos livres para uma reação completa do biodiesel. Determinação da cor da água de lavagem após a aplicação do indicador universal Analise da glicerina bruta formada das reações de transesterificação após a retirada do excesso de metanol e água por aquecimento Amostras Cores das Amostras Microondas (1) verde fraco Microondas (2) Microondas (3) Dubnoff (1) Dubnoff (2) Amarelo esverdeado Dubnoff (3) Glicerina bruta Massa (MO) Massa (Dubnoff) reação (1) 5,67g 5,11g reação (2) 9,01g 9,4g reação (3) 11,48g 11,56g Analisando as cores das amostras pode-se observar que a água de lavagem tem seu pH bem próximo de 7, comprovando a neutralização do biodiesel. As massas de glicerina bruta formadas pelo aparelho MO e pelo banho tipo Dubnoff atingiram resultados muito próximos, sendo necessários 5 minutos no MO e 1 hora no banho tipo Dubnoff. Teste organoléptico Amostra Cor Cheiro Sujeira A Amarelo escuro Fritura Pouca B Amarelo muita C Laranja pouca D Amarelo queimado média Porcentagem de água contida no óleo Amostras de óleo Percentual de água A 0,046 % B 0,672 % C 0,278 % D 0,136 % tempo de reação amostra do óleo massa de (KOH) volume de metanol Volume do óleo temperatura microondas (1) 5 minutos D 0,5g 13 mL 50 mL - microondas (2) B 0,75g microondas (3) C 0,9g Dubnoff(1) 60 minutos 60°C