ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: UTILIZAÇÃO DE ARGILAS PIAUIENSES COMO ADSORVENTE DE BIODIESEL DE SOJA
AUTORES: Holanda Soares, S. (UFPI) ; Ferreira Ramos, T. (UFPI) ; Moura Melo, S. (UFPI) ; Brandão da Silva, R. (UFPI) ; Cardoso Figueiredo, F. (CAT - UFPI) ; Ribeiro Santos Junior, J. (UFPI)
RESUMO: O trabalho apresenta os resultados da adsorção de água em biodiesel metílico de soja, empregando argilas piauienses para diminuir o teor de água. Após a separação do éster a partir da glicerina por decantação, o éster foi lavado com água, aquecido e feito a adsorção com argilas. O melhor resultado da adsorção foi obtido pelas argilas KN – 150 e AT – 380, atingindo a especificação apresentada na RN da ANP Nº 07/2008.
PALAVRAS CHAVES: BIODIESEL; ARGILAS; ADSORVENTE
INTRODUÇÃO: Biodiesel pode ser definido como sendo um mono-alquil éster de ácidos graxos derivados de fontes renováveis, como óleos vegetais e gorduras animais, obtido pelo processo de transesterificação, onde acontece a transformação de triglicerídeos em ésteres de ácidos graxos de cadeias menores. O Brasil consome cerca de 2,8 bilhões de litros de biodiesel por ano, dos quais 86% vêm da soja, o biodiesel derivado do óleo de soja é muito susceptível à oxidação. Os ácidos linoleico e linolênico, que, juntos, correspondem a mais de 61% da composição desse óleo, apresentam, respectivamente, duas e três duplas ligações, que podem ser facilmente oxidados, especialmente na presença de água.
Na limpeza do biodiesel utiliza-se água para fazer a lavagem, é o método mais empregado pelas indústrias, devido à carência de alternativas economicamente viáveis. A presença de água no biodiesel acarreta serias complicações, pois ela além de gerar a hidrólise dos ésteres resultando em ácidos graxos livres, também está associada à proliferação de micro-organismos, corrosão em tanques de estocagem com deposição e sedimentos. A destilação como método de purificação de biodiesel é um processo economicamente inviável.
Uma opção para diminuir o teor de umidade no biodiesel é empregar a lavagem a seco, utilizando bauxita, argilas aluminosas ou resina de troca iônica. A utilização da purificação apresenta uma considerável diminuição dos custos referentes à secagem do biodiesel.
O objetivo desse trabalho foi utilizar algumas argilas de ocorrência no Estado do Piauí para realizar a secagem do biodiesel de soja.
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAL:
Béquer de 50 mL e 1000 mL, Erlenmeyer 25 mL e 250 mL, Funil simples de haste longa, Papel de filtro, Suporte universal, Pipeta graduada de 5 mL, Espátula, Anel ou argola, Copo descartável, Funil de separação ou decantação, Agitador magnético com aquecimento, Barra magnética lisa sem anel e Frasco deposito.
REAGENTES:
Óleo de soja, Metanol (Impex), NaOH (Vetec), Na2SO4 (Vetec), Argilas AT1, Argila KT-150, Argila AT-380 e Argila KN-150.
MÉTODO:
PREPARO DO BIODIESEL
Para a síntese de biodiesel utilizou-se óleo de soja comercial. Na reação de
Produção do biodiesel foi utilizada: 500 g de óleo, 100 g de metanol e
3,5 g de hidróxido de sódio, como catalisador. A mistura foi colocada em um béquer de 1000 mL e mantida sob agitação magnética por 50 minutos à temperatura ambiente. Em seguida a mistura foi transferida para um funil de separação, onde foi decantada a fase inferior (1) composta por glicerina, excesso de álcool e catalisador, e a fase superior (2) composta pelos ésteres (biodiesel). A fase 2 foi lavada várias vezes com porções de 200 mL de água. O biodiesel foi considerado produto após a lavagem com água e a secagem.
PREPARO DAS ARGILAS
Utilizou-se 4 tipos de argilas compradas da distribuidora AMOPIL (Argilas Modificadas do Piauí Ltda). Estas foram colocadas numa placa de petri e em seguida levadas a estufa à temperatura de 150°C por 24 horas.
PREPARO DAS AMOSTRAS
Pesou-se 50 g de biodiesel B500 em um erlenmeyer e adicionou-se 5 g de argila. A mistura foi mantida aquecida a 60 ºC, com agitação constante em agitador magnético por 30 minutos. Decorrido o tempo de aquecimento e agitação, filtrou-se a mistura. Armazenou-se o filtrado em pequenos frascos devidamente vedados. Posteriormente, levou-se para analisar o teor de umidade Karl Fischer.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Na análise do teor de água, foi utilizado o método de Karl Fischer. Esta é uma reação que ocorre devida a presença de água. O Reagente Karl Fischer (RKF) é composto por iodo, dióxido de enxofre e piridina em metanol. Os reagentes podem reagir acusando pequenas quantidades de água presente. Esta reação ocorre em função do iodo ter sido reduzido pelo dióxido de enxofre na presença da água.
Reação simplificada: I2 + SO2 + 2H2O → 2HI + H2SO4
O teor de água medido esta relacionado a promoção da hidrólise do biodiesel. A norma ASTM D6751, estabelece os paramentos de análise de água no biodiesel, o teor Maximo de água permitido no biodiesel está estabelecido na norma ASTM D2709. O valor máximo permitido é de 0,05% ou seja 500 ppm de água no biodiesel. Os valores para o teor de água obtidos na titulação das amostras de biodiesel no aparelho titulador de Karl Fischer estão apresentados na Tabela: Teor de umidade no biodiesel.
CONCLUSÕES: Os resultados obtidos nas medidas do teor de umidade levam a concluir que as argilas de ocorrência no Piauí se apresentam como um bom adsorvente. Os melhores resultados na redução do teor de umidade do biodiesel de soja, foram os apresentados pelas argilas AT-380 e NK – 150, as mais eficientes, atingindo o índice abaixo da resolução ANP Nº 07/2008.
AGRADECIMENTOS: UFPI, Grupo BioEletroquímica, usina de Biodiesel da UFPI, AMOPIL
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ATADASHI, I.M., AROUA, M.K., AZIZ, A.A. Biodiesel separation and purification: A review. Renewable Energy, Vol. 36, N°2, p. 437-443, 2011.
DE PAULA, A. J. A.; KRÜGEL, M.; MIRANDA, J. P.; ROSSI, L. F.; NETO, P. R. 2011. Utilização de Argilas para Purificação de Biodiesel, Química Nova, 34: 91-95,.
OLIVEIRA, J.C.M.; SILVA, E.J.; 2010 Estimativa de incerteza de medição na determinação do teor de água em biodiesel por Karl Fischer – Método Coulométrico, 50º Congresso Brasileiro de Química.
