ÁREA: Química Orgânica
TÍTULO: Avaliação da qualidade e dos processos de síntese dos biodieseis de óleo de babaçu pelas rotas etílica e metílica.
AUTORES: DE SOUSA, T. N. (UEMA) ; DE VASCONCELOS, A. F. F. (UEMA) ; MARTINS, L. S. P. (UEMA) ; SILVA, I. P. (UEMA) ; CARDOSO, W. S. (UEMA) ; MONTEIRO, O. S. (UFMA)
RESUMO: O biodiesel é produzido por alcoóis de cadeias curtas principalmente etanol, derivado
da cana-de-açúcar e metanol obtido pela oxidação do metano. O etanol é menos tóxico que
o metanol enquanto este tem maior facilidade de recuperação por destilação e melhor
separação dos resíduos e co-produtos durante a síntese e purificação. Com base nas
diferenças entre essas matérias-prima, o presente trabalho se propõe a comparar os
parâmetros de qualidade dos biodieseis produzidos por esses alcoóis. A síntese do
biodiesel pela rota metílica se desenvolveu mais rápido com maior rendimento, menor
tempo de separação da glicerina e purificação mais simples do que pela rota etílica. O
biodiesel etílico apresentou melhor conformidade nos índice de acidez e umidade
enquanto o metílico no parâmetro densidade.
PALAVRAS CHAVES: etanol, biodiesel de babaçu, metanol.
INTRODUÇÃO: O biodiesel é obtido pela reação da transesterificação de triglicerídeos de óleos
vegetais com álcool de cadeia curta na presença de um catalisador. (LÔBO et al. 2009)
Diversos artigos e patentes sobre o desenvolvimento de métodos de síntese de
biodiesel têm sido divulgados nos últimos anos, como exemplo NETO e PECKOLT 2011
apresentam uma metodologia para a produção de biodiesel a partir da conversão de
triglicerídeos catalisada por metais dos períodos 5 e 6 da tabela periódica
imobilizados em zeólitas e ALMEIDA 2009 desenvolveu um equipamento eletromecânico que
aperfeiçoa o processo de síntese de biodiesel ao mesmo tempo em que possibilita a
recuperação por destilação do etanol e a eliminação de água.
O metanol é o álcool de menor cadeia carbônica, sendo mais polar e mais volátil e
tóxico que o etanol. Por isso o metanol promove reações de transesterificação mais
rápidas e por ter menor umidade residual que o etanol, diminui a ocorrência de
hidrólise dos ésteres conseqüentemente a reação de saponificação que concorre com a
de transesterificação, favorecendo o processo de síntese e de purificação do
biodiesel apesar de exigir maiores cuidados com a manipulação devido a sua
toxicidade.
A utilização do etanol nessa síntese, portanto é mais complexa pela formação de
sabões, no entanto como este álcool é renovável e tem maior oferta no Brasil em
vários aspectos pode ser competitivo com o metanol. (SANTOS 2008)
Nesse trabalho, as propriedades físico-químicas para comparação da qualidade dos
biodieseis serão os valores de alguns parâmetros da Agência Nacional de Petróleo Gás
Natural e Bicombustíveis (ANP)_Portaria 42/ANP-2008 e American Oil Chemists’Societ
(AOCS) que são os índices de acidez, ácidos graxos livres, umidade, densidade,
refração, saponificação, iodo e peróxidos.
MATERIAL E MÉTODOS: O biodiesel de babaçu foi produzido pelo método da transesterificação alcalina pelas
vias, etanólica e metanólica. Para as duas reações foram utilizados como catalisador
o hidróxido de potássio na proporção de 1% em relação à massa do óleo dissolvido ao
álcool etílico e metílico formando o étoxido e métoxido respectivamente. Os álcoxidos
foram adicionados separadamente ao óleo de babaçu sobre agitação em balão de fundo
chato sobre placa aquecedora com agitador magnético à temperatura de 60°C por 1h.
Transcorrido o tempo para completar a transesterificação o conteúdo do balão de fundo
chato foi transferido para um funil de separação por 12h, quando se observou a
formação de duas fases, onde a fase superior são os ésteres dos seus respectivos
alcoóis e a mais densa e mais escura a glicerina. Separaram-se os biodieseis e em
seguida foram lavados com solução de HCl 0,1N e desumidificados em estufa a 105ºC por
2 horas. Por ultimo seus rendimentos foram determinados e os biodieseis foram
transferidos individualmente para frascos hermeticamente fechados para posteriores
determinações analíticas.
Os parâmetros de qualidade com suas respectivas metodologia foram determinados em
triplicata a partir dos índices de acidez (AOCS Cd 5-4), ácidos graxos livres (AOCS
Cd 3 d-63), umidade (AOCS Ca 2c-25), refração (AOCS Cc 7-25), saponificação (AOCS Cd
3c-1), iodo (AOCS 1b-87) e peróxidos (AOCS-Cd 8-53). Além de comparar o tempo de
síntese e formação de fases.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os dados correspondentes aos parâmetros de qualidade dos biodieseis de babaçu pelas
vias etanólica e metanólica estão apresentados na Tabela 1.
O biodiesel etílico apresentou melhor conformidade com as recomendações da ANP nos
índices de acidez, iodo e peróxido, sendo que o parâmetro densidade está na média
desejável para ambos os biodieseis. O biodiesel metílico apresentou melhores
resultados em todos os parâmetros relacionados à síntese e nos índices de ácido de
graxos livre e umidade. A presença de água durante a reação de transesterificação é
um dos maiores problemas relacionados à qualidade do biodiesel, por ele apresentar um
baixo teor de umidade facilita a separação de fases biodiesel e glicerina além de
diminui a possível formação de sabão.
O biodiesel por via etílica teve um índice de iodo bem menor que o metílico,
apresentando menor tendência à oxidação. Já no índice de saponificação do biodiesel
metílico apresentou teor menor em relação ao etílico garantindo assim uma menor
concorrência da saponificação durante o processo de transesterificação.
Conseqüentemente, em relação ao processo da síntese, o biodiesel metílico apresentou
maior rendimento e menor tempo de síntese e de precipitação da glicerina.
CONCLUSÕES: O biodiesel etílico apresentou melhor conformidade com os parâmetros da ANP nos índices
de acidez e umidade enquanto o biodiesel metílico mostrou-se mais adequado para a
síntese e apresentou menor umidade do que o biodiesel etílico.
A reação de transesterificação por via metílica mostrou-se menos complexa reduzindo o
tempo de reação e da separação da glicerina e dos ésteres além de maior rendimento.
AGRADECIMENTOS: UEMA
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ALMEIDA, N.H. Equipamento para recuperação de etanol e eliminação de água. Valor Marcas e Patentes S/S Ltda. Brasil. PI0701515-1.25/02/2009
LÔBO I. P.; FERREIRA S. L. C.; CRUZ R. S.; Biodiesel: parâmetros de qualidade e métodos analíticos, Química Nova vol.32 no. 6, 0100-4042, São Paulo 2009.
NETO, C.C, PECKOLT, O.T. Processo de produção de biodiesel. Momsen, Leonardos & CIA. Rio de Janeiro Brasil. PI 0804354-0A2. 11/01/2011
SANTOS, Joselene Ribeiro de Jesus. Biodiesel: Avaliação Térmica, Oxidativa e Misturas binárias-. João Pessoa: UFPA, 2008. 103f. Tese (Doutorado)- Programa de Pós –Graduação em Química, Universidade Federal da Paraíba-UFPA, João Pessoa, 2008
