ÁREA: Materiais
TÍTULO: DESEMPENHO DE MATERIAL ZEOLÍTICO DO MUNÍCIPIO DE GRAJAÚ (MA) NA CLARIFICAÇÃO DE ÓLEO DE BABAÇU
AUTORES: FIGUEREDO, G. P. (IFMA) ; COSTA, M. A. C. (OLEAMA) ; ZIMMARO, A. (INT) ; FRAGA, M. A. (INT) ; DA-SILVA, J. W. (UFMA)
RESUMO: Este trabalho reporta as propriedades adsortivas, especialmente a capacidade de clarificação, de uma argila contendo uma fase zeolítica, tanto na sua forma natural e quanto após ativação ácida. O principal objetivo é avaliar sua possível aplicação como adsorvente para a Indústria Oleífera. Esse material foi coletado no município de Grajaú (MA) e caracterizado por DRX, FRX, adsorção de N2 e de n-butilamina. Os resultados obtidos revelaram que a amostra é uma mistura de esterelita e minério de ferro, com baixos teores de sílica e alumina, altos teores de metais de transição, elevada área específica e acidez superficial, apresentando capacidades de clarificação dentro dos padrões para óleos comestíveis (OLEAMA) e semelhantes àquelas apresentadas por argilas esmectítas comerciais.
PALAVRAS CHAVES: zeólita, ativação ácida, clarificação de óleo de babaçu.
INTRODUÇÃO: O mercado mundial de óleos vegetais vem sofrendo algumas mudanças. Os preços destes produtos sofreram alterações, devido às variações na produção de sementes (OILSEEDS, 2009), pela maior procura por frituras (ANS, MATTOS e JORGE, 1999) e por óleo para a produção de biodiesel (BIODIESELBR, 2009). O Brasil detém o segundo lugar na produção de sementes oleaginosas (OILSEEDS, 2009) e o mais rico extrativismo vegetal, destacando-se, no caso da região Nordeste, a vasta área de babaçuais. Dentre os estados brasileiros que produzem amêndoas de babaçu, destaca-se o Maranhão com 92% (CODEVASF, 2006). Além disso, a plantação de soja vem crescendo vigorosamente nos últimos anos (COMPANHIA..., 2009), a qual combinada com a extração do coco babaçu vêm tornando-o um grande produtor de oleaginosas, às quais pode-se agregar valor, extraindo e refinando os seus óleos. O refino é necessário, uma vez que o óleo bruto não apresenta propriedades físico-químicas e sensoriais adequadas ao consumo humano. Nesse processo destaca-se a clarificação, na qual ocorre a remoção de impurezas e substâncias que conferem cor ao óleo, proporcionando um produto final mais claro e com boa estabilidade (MORETTO e FETT, 1989). Nesta, o óleo, previamente seco, é posto em contato com uma quantidade pré-determinada de adsorvente sob condições operacionais controladas (PATTERSON, 1992). Um adsorvente amplamente utilizado em processos de adsorção são as argilas (LUZ, 1995). Nesse sentido, este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho de uma argila contendo uma fase zeolítica, como adsorvente para a clarificação de óleo de babaçu.
MATERIAL E MÉTODOS: A amostra foi coletada em Grajaú (MA). Após a coleta ela foi seca em estufa a 105ºC por 12h. O sólido seco foi moído em moinho de bolas para depois ser peneirado. Foi selecionada a fração menor que 200 mesh. A ativação foi realizada com base no trabalho de Baraúna (2006), a qual, em resumo, consiste na mistura de 150g da amostra com 225g de HCl(aq), com concentração igual a 3,0 mol/L. A suspensão foi mantida a 90ºC por 2h, sob agitação constante e igual a 500rpm. Em seguida, a pasta foi filtrada sob vácuo e depois lavada com água deionizada. Depois disso, o sólido foi seco em estufa a 105ºC por 24h, moído e peneirado para obter a fração menor que 200 mesh. As análises de difração de raios X foram realizadas usando radiação CuKα, na faixa de 2Theta entre 1º - 85º a 0,01º/s. Medidas de área específica foram feitas a partir das isotermas de adsorção de N2 (BET), realizadas a -196ºC. A composição química foi feita por fluorescência de raios X e a acidez total através da adsorção da n-butilamina. Por fim, a clarificação foi realizada com base no método oficial da AOCS (Cc8f-91) e no trabalho de Baraúna (2006) e consistiu na mistura de 300g de óleo com 2,4g do adsorvente à 100°C, sob agitação constante e igual a de 800rpm por 25 min. Em seguida o óleo foi filtrado e analisado em um Tintometro Lovibond, conforme método AOCS (Cc13d-55).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A Figura 1 apresenta o difratograma da amostra antes e depois da ativação ácida. Pode-se perceber que o mesmo guarda semelhanças com aqueles típicos de minerais de ferro, devido a presença três picos de hematita (2Theta=54º, 64º e 75,7º) e dois de goetita (2Theta=36,6º e 61,8º). Todavia, uma fase zeolítica, com reflexão em 2Theta=9,76º, atribuída à estelerita, é também observada na amostra natural. Do ponto de vista mineralógico, pode-se perceber que o ataque ácido provocou a destruição da fase zeolítica. No tocante à composição química (Tabela 1), chama a atenção os baixos teores de sílica e de alumina e as elevadas concentrações dos metais de transição. Após a ativação, ocorre a eliminação do cálcio. A amostra natural apresenta valores de área especifica superiores àquelas, habitualmente, encontradas em esmectitas (GUERRA et al, 2006; KUMAR, JASRA e BHAT, 1995) e similares àquela apresentada pela esmectita comercial (Terrana). Após a ativação percebe-se um aumento significativo na área, o que demonstra a eficiência no processo empregado. Observa-se, também, que há uma relação direta entre os teores de ferro e a acidez total. E isso confirma ser esse metal um dos principais responsáveis pela adsorção da n-butilamina (SILVA et al, 2004). Por sua vez, com relação à cor do óleo de babaçu clarificado pelo material em estudo, constata-se que a amostra natural apresenta capacidade de remoção de cor vermelha similar à Terrana (argila natural de referência), com valores próximos àqueles requeridos pela indústria (processo de refino da OLEAMA) e que a amostra ativada apresenta capacidade de remoção de cor amarela e vermelha igual à Supreme (argila ativada de referência), com valores melhores que os requeridos pela indústria (processo de refino da OLEAMA).
CONCLUSÕES: A amostra coletada no município de Grajaú (MA) e objeto desse estudo é uma mistura de esterelita e minério de ferro com altos teores de metais de transição, elevadas áreas específicas e acidez superficial. Poucas modificações estruturais foram observadas com a ativação em meio ácido, porém um significativo aumento no valor de área específica foi alcançado. A amostra, tanto no seu estado natural como ativado apresenta excelente capacidade de clarificação de óleo de babaçu, apresentando remoção de cor similar àquelas apresentadas pelas argilas comerciais.
AGRADECIMENTOS: À Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais, Oleaginosas Maranhenses, FAPEMA, CAPES e CNPq.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ANS, V. G.; MATTOS, E. S.; JORGE, N. 1999. Avaliação da qualidade dos óleos de frituras usados em restaurantes e lanchonetes. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v. 19, n. 3, p. 413-419.
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BARAÚNA, O. S. 2006. Processo de adsorção de pigmentos de óleo vegetal com argilas esmectitas ácido-ativadas. 231p. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Faculdade de Engenharia Química, Universidade Estadual de Campinas, Campinas.
BIODIESELBR. Biodiesel/Matéria-prima. Disponível em: <http://www.biodieselbr.com/plantas/oleaginosas.htm> Acessado em 16 de abril de 2009.
CODEVASF. 2006. Companhia de Desenvolvimento dos Vales do São Francisco e do Parnaíba. Relatório final – Brasília, DF: 130p. v. 14.
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