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Guias e Dicas
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Síntese e Caracterização de Biodiesel de Óleo de Crambe, Teses (TCC) de Química

Um estudo sobre a produção e avaliação da qualidade de óleos vegetais, especificamente do óleo de crambe (crambe abyssinica), e sua transformação em biodiesel. O documento detalha o processo de extração do óleo, a reação de transesterificação e os resultados obtidos em termos de índices de iodo e acidez. Além disso, o texto discute as vantagens do uso de biodiesel em comparação com o diesel de petróleo e a importância da produção de biodiesel no brasil.

Tipologia: Teses (TCC)

2011

Compartilhado em 18/03/2011

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juliana-dantas-de-oliveira-6 🇧🇷

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EXTRAÇÃO SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE BIODIESEL
PRODUZIDO A PARTIR DE ÓLEO DE CRAMBE(Crambe abyssinica)
OLIVEIRA, Juliana Dantas(IC)1*, e Silva, G. C(IC)1, ARAÚJO, Wandalas Castro (IC)1,OLIVEIRA,
Janaina Lacerda(IC)1; SILVA, Amaury de Macedo (IC)1; ANDRADE, Faria, E.A(PQ)1,Rômulo Davi
Albuquerque(PQ)1,2. Prado, A. G. S(PQ)2
*julianadantas16@gmail.com
2 QuiMERA Team, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnológica de Rio Verde, CP 66, 75900-
000 Rio Verde-GO.
1 QuiCSI Team, Instituto de Química, Universidade de Brasília, C.P. 4478, 70904-970 Brasília, D.F
FLUXO DE CALOR
da reação
.
Um volume de injeção de 10 µL e um fluxo de 1 mL/min foram usados em todos os
experimentos. A temperatura da coluna foi mantida em 40°C. As amostras de 25
µL foram dissolvidas em 2 mL de uma mistura 2-propanol/hexano (5:4, v:v). Um
gradiente ternário de 35 min foi empregado: 30 % de água e 70 % de acetonitrila
em 0 min, 100 % de acetonitrila em 10 min, 50 % de acetonitrila e 50 % da mistura
2-propanol/hexano (4:5 v:v) em 20 min, seguida por uma eluição isocrática com 50
% de acetonitrila e 50 % da mistura 2-propanol/hexano (4:5 v:v) nos últimos 15
min(DE CELSO, F. L. ESTUDOS AVANÇADOS. 1998. 12 ). O resultado de conversão do óleo de buriti
em ésteres metílicos apresentou um rendimento (87,08%) em 3h de reação.
(Tabela 1).
50º Congresso Brasileiro de Química – ABQ
10 a0140de outubro de 2010,0Cuiabá, MT
Introdução
Conclusão
Referências
Agradecimentos
Parte Experimental e Resultados
O Brasil segue a tendência mundial de procurar alternativas viáveis de
fontes energéticas que possam melhorar a qualidade e suprimento seguro
de energia. As fontes alternativas de energia devem ter eficiência
energética, e estarem relacionadas à sustentabilidade ambiental (PRADO,
2008)
O biodiesel é um combustível derivado de fontes alternativas, como óleos
vegetais e gorduras animais, obtido pelo processo de transesterificação. No
Brasil inúmeras espécies vegetais podem ser utilizadas para a produção do
biodiesel, tais como mamona, soja, algodão, girassol, dendê, entre outros.
No Brasil, a adição de 2% de biodiesel ao diesel, hoje facultativa, deverá se
tornar obrigatória, gerando uma demanda de mercado estimada hoje em
±800 milhões de litros/ano, possibilitando redução da importação de
petróleo. (DASILVEIRA, 2007). Várias são as vantagens na utilização do
biodiesel em relação ao diesel de petróleo. A poluição do ar das grandes
cidades é, provavelmente, o mais visível impacto da queima dos derivados
de petróleo (ALBUQUERQUE, 2009).
Nesta direção, o presente projeto tem como objetivo produzir e avaliar a
qualidade de óleos vegetais: CRAMBE (Crambe abyssinica) e NABO
FORRAGEIRO (Raphanus sativus L.) e suas respectivas blendas (B2, B5,
B10, B20, B50).
Albuquerque, R. D. A, Dissertação de Mestrado, Instituto de Química, UnB, 2009.
DaSilveira, B. A.; Alves, M. B.; Lapis, A. A. M.; Nachtigall, F. M.; Eberlin, M. N.; Dupont, J.; Suarez,
De Celso, F. L. Estudos Avançados. 1998. 12
P. A. Z. Journal of . Catalise. 249, 152, 2007.
Prado, A.G.S, Appl. Catal. A 338 (2008) 72.
Os resultados obtidos neste trabalho mostraram que o índice de iodo e
acidez da amostra pode ser usado para se detectar adulterações do óleo
de crambe. Assim sendo, estabeleceu-se que um valor abaixo de 50
mgKOH/ g para este índice serve como indício de que a amostra está
adulterada. Além disso, o valor do índice de acidez pode ser usado para se
avaliar o teor do contaminante na amostra.
A extração do óleo de crambe foi feita em sistema do tipo soxlhete
utilizando 50g de sementes maceradas e 250mL de Hexano P.A
(VETEC) sob refluxo contínuo por 8h. Após a extração do óleo fez-se a
determinação do índice de iodo e índice de acidez reação de
transesterificação foi feita com 20,0 g de óleo de crambe; 1,5 g de
metanol; e 0,1 g de KOH durante 3 h. Essa reação foi realizada segundo
o esquema da figura 1: em um sistema de refluxo, para garantir que o
metanol condense retornando ao meio reacional; sob agitação
magnética e em banho de óleo a 500C. Ao final da reação, os produtos
foram lavados com solução saturada de NaCl em um funil de separação.
Após a separação da fase oleosa acrescentou-se ciclohexano para
reduzir a viscosidade e facilitar a retirada de água com o agente secante
MgSO4 (seco à 4000C por 2h em uma mufla). Posteriormente, a fase
oleosa foi filtrada e o excesso de ciclohexano foi removido em um
evaporador rotativo Quimis Q344M. Por fim, o produto foi seco em uma
linha de vácuo a 70ºC. Os valores das analises de índices de iodo e
acidez, foram de 0,2538 e 15,708 miligramas de KOH por grama de oleo
respectivamente, a extração de óleo das sementes foi de 28,7%.
O biodiesel foi produzido utilizando de óleo de crambe, KOH e metanol.
O produto foi lavado purificado e caracterizado por HPLC. O rendimento
da reação, de acordo com a conversão de triglicerídeos a ésteres
metílicos, foi analisado por cromatografia líquida de alta eficiência
(Shimadzu CTO-20), utilizando detector UV-VIS ( = 205 nm) e coluna
Shim-Pack VP-ODS (C-18, 250 mm, 4.6 mm id). Os solventes foram
filtrados em um filtro de 0,45- mµ antes do uso.
Figura 1: Sistema de refluxo: (a) condensador, (b) balão de fundo redondo, (c) banho de óleo
mineral, (d) termômetro e (e) placa de aquecimento e agitação.
Tabela 1: Resultados da reação de transesterificação .
CNPq, CAPES-PROCAD, FAPDF.

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EXTRAÇÃO SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE BIODIESEL

PRODUZIDO A PARTIR DE ÓLEO DE CRAMBE( Crambe abyssinica )

OLIVEIRA, Juliana Dantas(IC)

1*

, e Silva, G. C(IC)

1

, ARAÚJO, Wandalas Castro (IC)

1

,OLIVEIRA,

Janaina Lacerda(IC)

1 ;

SILVA, Amaury de Macedo (IC)

1

; ANDRADE, Faria, E.A(PQ)

1

,Rômulo Davi

Albuquerque(PQ)

1,

. Prado, A. G. S(PQ)

2

* julianadantas16@gmail.com

2 QuiMERA Team, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnológica de Rio Verde, CP 66, 75900-

000 Rio Verde-GO.

1 QuiCSI Team, Instituto de Química, Universidade de Brasília, C.P. 4478, 70904-970 Brasília, D.F

FLUXO DE CALOR da reação . Um volume de injeção de 10 μL e um fluxo de 1 mL/min foram usados em todos os experimentos. A temperatura da coluna foi mantida em 40°C. As amostras de 25 μL foram dissolvidas em 2 mL de uma mistura 2-propanol/hexano (5:4, v:v). Um gradiente ternário de 35 min foi empregado: 30 % de água e 70 % de acetonitrila em 0 min, 100 % de acetonitrila em 10 min, 50 % de acetonitrila e 50 % da mistura 2-propanol/hexano (4:5 v:v) em 20 min, seguida por uma eluição isocrática com 50 % de acetonitrila e 50 % da mistura 2-propanol/hexano (4:5 v:v) nos últimos 15 min(DE CELSO, F. L. ESTUDOS AVANÇADOS. 1998. 12 ). O resultado de conversão do óleo de buriti em ésteres metílicos apresentou um rendimento (87,08%) em 3h de reação. (Tabela 1). 50º Congresso Brasileiro de Química – ABQ 10 a 14 de outubro de 2010, Cuiabá, MT

Introdução

Conclusão

Referências

Agradecimentos

Parte Experimental e Resultados

O Brasil segue a tendência mundial de procurar alternativas viáveis de fontes energéticas que possam melhorar a qualidade e suprimento seguro de energia. As fontes alternativas de energia devem ter eficiência energética, e estarem relacionadas à sustentabilidade ambiental (PRADO,

O biodiesel é um combustível derivado de fontes alternativas, como óleos vegetais e gorduras animais, obtido pelo processo de transesterificação. No Brasil inúmeras espécies vegetais podem ser utilizadas para a produção do biodiesel, tais como mamona, soja, algodão, girassol, dendê, entre outros. No Brasil, a adição de 2% de biodiesel ao diesel, hoje facultativa, deverá se tornar obrigatória, gerando uma demanda de mercado estimada hoje em ±800 milhões de litros/ano, possibilitando redução da importação de petróleo. (DASILVEIRA, 2007). Várias são as vantagens na utilização do biodiesel em relação ao diesel de petróleo. A poluição do ar das grandes cidades é, provavelmente, o mais visível impacto da queima dos derivados de petróleo (ALBUQUERQUE, 2009). Nesta direção, o presente projeto tem como objetivo produzir e avaliar a qualidade de óleos vegetais: CRAMBE ( Crambe abyssinica ) e NABO FORRAGEIRO ( Raphanus sativus L.) e suas respectivas blendas (B2, B5, B10, B20, B50). Albuquerque, R. D. A, Dissertação de Mestrado, Instituto de Química, UnB, 2009. DaSilveira, B. A.; Alves, M. B.; Lapis, A. A. M.; Nachtigall, F. M.; Eberlin, M. N.; Dupont, J.; Suarez, De Celso, F. L. Estudos Avançados. 1998. 12 P. A. Z. Journal of. Catalise. 249, 152, 2007. Prado, A.G.S, Appl. Catal. A 338 (2008) 72. Os resultados obtidos neste trabalho mostraram que o índice de iodo e acidez da amostra pode ser usado para se detectar adulterações do óleo de crambe. Assim sendo, estabeleceu-se que um valor abaixo de 50 mgKOH/ g para este índice serve como indício de que a amostra está adulterada. Além disso, o valor do índice de acidez pode ser usado para se avaliar o teor do contaminante na amostra. A extração do óleo de crambe foi feita em sistema do tipo soxlhete utilizando 50g de sementes maceradas e 250mL de Hexano P.A (VETEC) sob refluxo contínuo por 8h. Após a extração do óleo fez-se a determinação do índice de iodo e índice de acidez reação de transesterificação foi feita com 20,0 g de óleo de crambe; 1,5 g de metanol; e 0,1 g de KOH durante 3 h. Essa reação foi realizada segundo o esquema da figura 1: em um sistema de refluxo, para garantir que o metanol condense retornando ao meio reacional; sob agitação magnética e em banho de óleo a 50 0 C. Ao final da reação, os produtos foram lavados com solução saturada de NaCl em um funil de separação. Após a separação da fase oleosa acrescentou-se ciclohexano para reduzir a viscosidade e facilitar a retirada de água com o agente secante MgSO 4 (seco à 400 0 C por 2h em uma mufla). Posteriormente, a fase oleosa foi filtrada e o excesso de ciclohexano foi removido em um evaporador rotativo Quimis Q344M. Por fim, o produto foi seco em uma linha de vácuo a 70ºC. Os valores das analises de índices de iodo e acidez, foram de 0,2538 e 15,708 miligramas de KOH por grama de oleo respectivamente, a extração de óleo das sementes foi de 28,7%. O biodiesel foi produzido utilizando de óleo de crambe, KOH e metanol. O produto foi lavado purificado e caracterizado por HPLC. O rendimento da reação, de acordo com a conversão de triglicerídeos a ésteres metílicos, foi analisado por cromatografia líquida de alta eficiência (Shimadzu CTO-20), utilizando detector UV-VIS ( = 205 nm) e coluna Shim-Pack VP-ODS (C-18, 250 mm, 4.6 mm id). Os solventes foram filtrados em um filtro de 0,45- mμ antes do uso. Figura 1: Sistema de refluxo: (a) condensador, (b) balão de fundo redondo, (c) banho de óleo mineral, (d) termômetro e (e) placa de aquecimento e agitação. Tabela 1: Resultados da reação de transesterificação. CNPq, CAPES-PROCAD, FAPDF.