ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: AVALIAçãO DE óLEOS VEGETAIS POR ANáLISE TéRMICA
AUTORES: RIBEIRO, D.A. - UFF; CASSELLA,A. R. - CENPES/PETROBRAS; COSTA, F.P. - CENPES/PETROBRAS
RESUMO: O presente trabalho destaca o potencial da análise térmica na avaliação de propriedades de óleos vegetais.O comportamento térmico dos óleos de soja, algodão e milho e de duas amostras de biodiesel foram avaliados através de um analisador termogravimétrico com análise térmica diferencial. Um calorímetro diferencial de varredura a elevadas pressões foi empregado na avaliação da estabilidade oxidativa dos óleos. Todos os óleos estudados apresentaram boa estabilidade térmica uma vez que só começaram a se decompor acima de 380 oC e as amostras de biodiesel a 220 oC. Pelos resultados obtidos acredita-se que o período de indução à oxidação possa ser usado como um indicador da estabilidade oxidativa dos óleos. Uma boa correlação entre o teor de insaturados e a estabilidade oxidativa foi observada
PALAVRAS CHAVES: análise térmica, óleos vegetais, biodiesel
INTRODUÇÃO: A produção de biodiesel a partir de óleos vegetais tem atraído bastante interesse por gerar um combustível de fonte renovável, biodegradável e que reduz os problemas de emissão. A variedade de matérias-primas para a produção do biodiesel pode ser explicada pela biodiversidade do Brasil e pela variedade de oleaginosas disponíveis, diferentes das atualmente utilizadas no mundo1.
Uma vez que o biodiesel é produzido a partir do corte inteiro do óleo vegetal, acredita-se na dependência das propriedades do produto final com a sua matéria-prima de origem. Neste sentido, o presente trabalho busca avaliar o potencial da análise térmica na avaliação da estabilidade térmica e oxidativa2 de óleos vegetais e uma breve comparação com um biodiesel gerado a partir destes óleos.
MATERIAL E MÉTODOS: O comportamento térmico dos óleos de soja, algodão e milho foram avaliados empregando uma analisador termogravimétrico com análise térmica diferencial SDT Q600, TA Instruments.As condições de análise empregadas estão descritas abaixo:
Cápsula de platina
Massa de amostra = 15 -25 mg
Aquecimento 25 a 1000 oC, taxa 10 oC/min
Fluxo de nitrogênio: 100 mL/min
Um calorímetro diferencial de varredura a elevadas pressões DSC-2920, Ta Instrumens foi empregado na avaliação da estabilidade oxidativa dos óleos. As corridas foram realizadas em atmosfera de oxigênio a alta pressão, 300 psi. Inicialmente realizou-se uma corrida dinâmica através da qual a temperatura inicial de oxidação foi determinada. Posteriormente foi realizada uma corrida em isoterma através do qual foi determinado o período de indução á oxidação.As condições de análise empregadas estão descritas a seguir:
- Análise dinâmica
Cápsula de alumínio, capacidade 40 µL
Aquecimento 25 a 200 oC, taxa 10 oC/min
Fluxo de Oxigênio = 50 mL/min , Pressão 300 psi
- Análise em Isoterma
Cápsula de alumínio, capacidade 40 µL
Isoterma 130 oC (óleo vegetal) e 110 oC (biodiesel)
Fluxo de Oxigênio = 50 mL/min ,Pressão 300 psi
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O comportamento térmico dos óleos em atmosfera inerte apresentou perfis semelhantes, com um único pico endotérmico, provavelmente devido a decomposição térmica do óleo. Todos os óleos estudados apresentaram boa estabilidade térmica uma vez que só começaram a se decompor acima de 380 oC. As amostras de biodiesel também apresentaram comportamento semelhante, com o início da decomposição se dando em torno de 220 oC.A temperatura inicial de oxidação dos óleos obtida por PDSC esteve em torno de 165 – 175 oC, na seguinte ordem: óleo de soja < óleo de algodão < óleo de milho < óleo de canola. Já as amostras de biodiesel apresentaram valores de 145 e 150 oc, para o biodiesel de girassol e algodão respectivamente. O período de indução à oxidação dos óleos, esteve na faixa de 10 – 18 minutos, na seguinte relação: óleo de algodão > óleo de milho > óleo de soja. Estes resultados sugerem uma boa correlação com o teor de insaturados nos óleos3, indicando que quanto maior o teor de insaturados, menor a estabilidade à oxidação. Tal relação fica ainda mais nítida no caso das amostras de biodiesel onde valores de 18 e 5 min foram obtidos para o biodiesel de algodão e de girassol, respectivamente.
CONCLUSÕES: A análise térmica se mostrou uma ferramenta valiosa na avaliação da estabilidade térmica e oxidativa dos óleos vegetais. Dentre as vantagens desta técnica podemos citar a pequena quantidade de amostra requerida e a rapidez da análise.
Todos os óleos estudados apresentaram boa estabilidade térmica uma vez que só começaram a se decompor acima de 380 oC. Já no caso das amostras de biodiesel a temperatura inicial de decomposição esteve em torno de 220 oC.
Pelos resultados obtidos acredita-se que o período de indução á oxidação possa ser usado como um indicador da estabilidade oxidativa dos óleos
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:1- PINTO,A.C., GUARIEIRO,L.L.N. et al. Biodiesel:An Overview. J. Braz. Chem. Soc., vol. 16, nº6B, 1313-1330, 2005.
2- KOWALSKI, B. Thermal-oxidative decomposition of edible oils and fats. DSC studies. Thermochimica acta, 184, 49-57, 1991.
3- SOLOMOS, T.W. GRAHAM. Química Orgânica volume 2, 6ºed., afiliada, Rio de Janiero, 1996.