ESTUDO DA ATIVIDADE ANTICORROSIVA DO EXTRATO DA FOLHA DO JAMBO (Syzgyum jambos) EM CUPONS DE AÇO CARBONO 1020 IMERSOS EM BIODIESEL DE ÓLEO DE SOJA.

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Iniciação Científica

Autores

Queiros Junior, J.E. (UECE) ; Jales de Paula, B. (UECE) ; Vasconcelos Maia, S.S. (UECE) ; Freitas Moura, A.R. (UECE) ; Goncalves Teixeira, D. (UECE)

Resumo

O biodiesel é feito para ser usado em motores diesel padrão e, portanto, distinto dos óleos vegetais e resíduos utilizados para motores a combustível diesel convertidos, substitui total ou parcialmente o óleo diesel de petróleo em motores ciclo diesel de caminhões, tratores, camionetes, automóveis, etc., ou estacionários (geradores de eletricidade, calor, etc). O biodesel causa a corrosão das peças dos motores dos automóveis que o utilizam. Desta maneira esse trabalho utilizou-se da folha do Jambo (Syzgyum jambos) para a produção de um extrato com características antioxidantes e buscando uma nova matéria- prima para a produção do biodiesel como o óleo de sojacomercial, e é produzido em larga escala em todo o território nacional.

Palavras chaves

jambo; biodiesel; corrosão

Introdução

A maior parte de toda a energia consumida no mundo provém do petróleo, uma fonte limitada, finita e não renovável. A cada ano, aumenta a procura por fontes limpas e renováveis de combustíveis, uma delas é o biodisel, que é também possui caráter biodegradável. (FERREIRA et al, 2005; OLIVEIRA et al, 2008; COSTA NETO et al, 2000). Porém há o problema da natureza corrosiva do biodiesel, que pode ser agravada se contiver resíduos de água ou resíduos de ácidos graxos oriundos do processo sintético de transesterificação do biodiesel. Esses processos de auto-oxidação, devido à baixa estabilidade oxidativa do biodiesel alteram as propriedades, iniciais deste combustível, que poderá aumentar a capacidade de corrosão de equipamentos, e dispositivos ou peças metálicas do sistema veicular de combustão (FAZAL et al, 2010). O desenvolvimento de inibidores de corrosão naturais obtidos de extratos de plantas (sementes, raízes, folhas, cascas) está sendo alvo crescente de investigação e exploração científica, porque possuem atividades antioxidantes comprovadas ( PRADO, 2017). A folha do Jambo possui carotenoides e estruturas fenólicas (flavonoides, entre eles as antocianinas, e outros compostos), que são capazes de neutralizar os efeitos negativos da oxidação lipídica ou dos causados por radicais livres às moléculas (SANTACRUZ et al., 2012). A produção de biodisel pode ser feita utilizando-se do óleo de sojacomercial, que é produzido em larga escala em todo o território nacional, tornando-o assim de fácil acesso e baixo custo (TAVARES, 2013).

Material e métodos

As folhas do jambo foram coletadas no Campus da Universidade Estadual do Ceará (UECE) e secas à temperatura ambiente, depois imersas em etanol (96%) por 14 dias, após esse período o conteúdo será rotaevaporado para retirada do etanol e aquecido em banho-maria por 6 horas para total retirada da água. Para se obter o biodiesel foram utilizados óleo de soja comercial, álcool metílico e KOH (hidróxido de potássio). Os biodieseis foram obtidos da seguinte forma: misturou-se álcool metílico e KOH em agitação constante até a homogeneização completa formando o metóxido de potássio. O metóxido foi reagido com o óleo, ficando, durante 60 minutos, sob agitação para ocorrer à reação de transesterificação. Ao término da reação, foi transferida para um funil de decantação, para separar as fases. A fase clara menos densa, rica em ésteres metílicos, foram lavados com água destilada quente. O processo de lavagem foi repetido até que a água saísse completamente transparente. O biodiesel puro foi obtido separando a água por decantação, e os traços de umidade e de álcool foram eliminados através de um aquecimento em chapa aquecedora à 100 °C. As amostras de aço carbono 1020 foram previamente polidas com as lixas de granulometria 60, 100, 360 e 500, respectivamente. Cupons e aço carbono em triplicata foram imersas no biodiesel submetidas a ensaios de oxidação acelerada em estufa a uma temperatura de 60°C, durante 21 dias em estufa aquecida, utilizando-se béqueres contendo 10 mL para cada sistema. Todas os cupons de aço foram retiradas e lavadas, com Álcool Etílico 96% e, em seguida, com água destilada, nos diferentes intervalos de tempo (0, 7, 14, e 21 dias). Após essa lavagem foram secas ao ar ambiente e pesadas em uma balança de cinco casas decimais para determinação da perda de massa.

Resultado e discussão

O processo de biodiesel sintetizado a partir do óleo de soja comercial obtido em escala laboratorial foi de 94,99%, como podemos observar nas tabelas. Este rendimento em termos de produção e eficiência do processo pode ser considerada um excelente rendimento. Durante 21 dias foram imersas no biodiesel composto de óleo de soja as chapas de aço carbono 1020 com o inibidor natural (jambo), e com o inibidor sintético (BHT) nas concentrações de 100, 500 e 1000 ppm. A tabela 3 demonstra os dados de perda de massa obtidos. Podemos observar que a amostra de maior concentração de extrato de jambo (JB 1000) e do BHT (1000) obtiveram as menores perdas de massa da área exposta das chapas de aço carbono, no entato o BHT 1000 obteve uma perda de massa de 2 ordens de grandeza menor (0,00546g) do que o JB 1000 (0,03281g). Isso pode significar melhor eficiência de inibição de corrosão para o BHT 1000, porém a amostra JB 1000 como um extrato natural pode ser um promissor inibidor de corrosão para o aço carbono 1020, considerado um resultado satisfatório quando comparado a outros extratos de plantas utilizados como inibidores de corrosão, principalmente quando comparado ao extrato de manga (Deysiane, 2017). As perdas de massa (W%) foram medidas a cada 7 dias e estão representadas na tabela 4. Essas medidas foram comparadas com as dimensões (comprimento e largura) de cada chapa de aço 1020. No inibidor natural (JB 1000)foi necessário uma maior concentração em relação ao inibidor sintético (BHT 500), no entanto por ser de fonte natural e encontrado em larga escala no estado do Ceará pode ser um potencial inibidor de corrosão (potencial antioxidante) quando comparado ao uso do BHT, por se tratar de um produto sintético, não biodegradável e de custo/ beneficio mais elevado.

Rendimeto do Biodiesel em gramas.


Perda de Massa das Amostras de Aço Carbono 1020.

Conclusões

Foi possível obter o biodiesel, por meio de síntese, a partir do óleo de soja comercial, alcançando, assim, cerca de 94% de rendimento. Dessa forma, podemos agregar uma nova função ao óleo de soja, que é derivado de fonte renovável, podendo produzir biodiesel em larga escala industrial. Ao analisarmos o processo de corrosão de placas de aço carbono 1020 por meio de perda de massa, simulando um motor automotivo, podemos observar, através dos dados percentuais, que o extrato hexânico da folha do jambo demostrou-se eficiência no processo contra a corrosão do aço carbono 1020.

Agradecimentos

Agradeço a Universidade Estadual do Ceará, ao laboratório LABIOTEC e ao meu orientador professor Doutor Dilton Gonçalves Teixeira.

Referências

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AMBROZIN, A. R. P.; KURI, S. E.; MONTEIRO, M. R. Corrosão metálica associada ao uso de combustíveis minerais e biocombustíveis. Química Nova, v.32, n.7, p. 1910 – 1916, 2009.
CANDEIA, Roberlucia Araújo. “Biodiesel de Soja: Síntese, Degradação e Misturas Binárias”. 2008. 153 f. Tese (Doutorado) em Química, Departamento de Quimica, Universidade Federal da Paraíba, Joao Pessoa, 2008. Disponível em: <http://livros01.livrosgratis.com.br/cp043875.pdf>. Acesso em: 14 jun. 2018
HASEEB, A. S. M. A.; MASJUKI, H.H.; ANN, L. J.; FAZAL, M. A. Corrosion characteristics of copper and leaded bronze in palm biodiesel. Fuel Processing Technology. v. 91, p. 329-334, 2010
SUSUKI, C. Estudo comparativo de alternativas para o desenvolvimento, projeto e fabricação de tanques de combustível para automóveis de passageiros dentro da general motors do Brasil. 2007. 136p. Dissertação (mestrado em engenharia automotiva) – escola politécnica da universidade estadual de São Paulo, São Paulo, sp.