EQO595 Obtenção do Biodiesel

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO 
ESCOLA DE QUÍMICA 
EQO595 – TECNOLOGIA ORGÂNICA EXPERIMENTAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO FINAL 
OBTENÇÃO DE BIODIESEL 
 
 
 
 
 
Amanda Loreti Hupsel – 112042603 
Felipe Pereira da Silva – 112188124 
Gabriel Lopes Espíndola – 111309905 
Nathany Lisbôa de Souza e Castro – 111473665 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rio de Janeiro, RJ 
2016 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO....................................................................................... 3 
2. OBJETIVOS........................................................................................... 5 
3. MATERIAIS E MÉTODOS..................................................................... 5 
 3.1 Materiais e Reagentes................................................................... 5 
 3.2 Metodologia.................................................................................... 6 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO............................................................. 7 
5. CONCLUSÃO........................................................................................ 12 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................... 12 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
O Biodiesel é um combustível biodegradável derivado de fontes renováveis 
como mamona, girassol, babaçu, amendoim, pinhão manso e soja, que pode ser 
obtido por processos como o craqueamento, a esterificação ou pela 
transesterificação. A cor e o odor do biodiesel variam em relação ao óleo vegetal 
escolhido como matéria-prima indo, em geral, de amarelo claro a alaranjado. 
Dentre os processos, o mais utilizado é a transesterificação (Figura 1), uma 
reação química de óleos vegetais ou de gorduras animais com um álcool de cadeia 
curta, como o etanol ou o metanol, estimulada por catalisador (ácido, base ou 
enzima). A glicerina extraída nesse prodesso é empregada para fabricação de 
sabonetes e diversos outros cosméticos. 
Figura 1: Reação de obtenção do biodiesel (reação de transesterificação). 
A transesterificação por catálise básica é utilizada quando a quantidade de 
ácidos graxos livres encontrada no triglicerídeo empregado possui baixo teor 
(<3%), percentagens elevadas desses haveriam reações de saponificação, 
diminuindo a eficiência da conversão. Por catálise ácida, quando possuem alto teor 
de ácidos graxos livres, como é o caso de óleos já utilizados para frituras. 
A catálise enzimática para produzir biodiesel se dá utilizando-se lipases, 
enzimas classificadas como hidrolases, que atuam sobre a ligação éster de vários 
compostos, sendo os acilgliceróis seus melhores susbstratos. A hidrólise de 
triacilgliceróis é uma reação reversível e, portanto, o equilíbrio pode ser alterado 
através da variação da concentração de reagentes e/ou produtos. 
 
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Atualmente, o processo de produção comercial de biodiesel é por via 
química, mas a enzimática tem despertado o interesse da comunidade científica. O 
aspecto comum desses estudos consiste na otimização das condições de reação, 
para estabelecer características que as tornam disponíveis para aplicações 
industriais. 
O biodiesel substitui total ou parcialmente o óleo diesel de petróleo em 
motores ciclodiesel automotivos (de caminhões, tratores, camionetas, automóveis, 
etc) ou estacionários (geradores de eletricidade, calor, etc). Pode ser usado puro 
ou misturado ao diesel em diversas proporções. A mistura de 5% de biodiesel ao 
diesel de petróleo é chamada de B5 até o biodiesel puro, denominado B100. 
O biodiesel é conhecido desde início do século passado. Segundo registros, 
o Dr. Rudolf Diesel desenvolveu motor diesel, tendo levado à mostra mundial em 
Paris, em 1900, usando óleo de amendoim como combustível. Em 1911, teria 
afirmado que “o motor diesel pode ser alimentado com óleos vegetais e ajudará 
consideravelmente o desenvolvimento da agricultura dos países que o usarão”. 
O Brasil já foi detentor de uma patente para fabricação de biodiesel, 
registrada a partir de estudos, pesquisas e testes desenvolvidos na Universidade 
Federal do Ceará, nos anos de 1970. Hoje, conta com indústria de biodiesel 
consolidada, mais de 50 usinas aptas a produzir e comercializar biodiesel, com uma 
capacidade instalada superior a 6 milhões de metros cúbicos. Desde o início do 
Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB), o Brasil reduziu as 
importações de diesel em um montante de US$ 5,3 bilhões (ou R$ 9,5 bilhões ao 
câmbio de 1,80), contribuindo positivamente para a Balança Comercial brasileira. 
Reduzir a poluição ambiental é hoje um objetivo mundial. O uso de 
combustíveis de origem fóssil tem sido apontado como o principal responsável pelo 
agravamento do efeito estufa. Diversos países vêm estimulando a substituição por 
combustíveis de fontes renováveis, incluindo principalmente o biodiesel, por sua 
expressiva capacidade de redução da emissão de diversos gases causadores do 
efeito estufa, como o enxofre. Melhorar as condições ambientais também significa 
evitar gastos dos governos e dos cidadãos no combate aos males da poluição. 
 
 
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2. OBJETIVOS 
 
 Realizar a síntese do biodiesel em laboratório, em 3 condições diferentes, a 
partir da reação do triacilglicerídeo (óleo de soja comercial Liza) e do metanol 
(CH3OH), usando hidróxido de potássio (KOH), bem como realizar a separação das 
fases obtidas e a secagem com sulfato de sódio (Na2SO4). Identificar e estudar as 
reações de síntese do biodiesel, além de avaliar os aspectos visuais do produto e 
realizar o cálculo de rendimento da reação. Avaliando também a influência desses 
parâmetros no rendimento do produto obtido. 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
3.1 Materiais e Reagentes 
 Hidróxido de Potássio (KOH) em lentilhas; 
 Metanol P.A.; 
 Óleo de Soja Liza; 
 Espátula; 
 Bécher; 
 Balão de 3 bocas com fundo redondo de 500,0 mL; 
 Placa aquecedora; 
 Agitador magnético; 
 Funil de separação; 
 Proveta de 50,0 mL; 
 Solução de Àcido Clorídrico (HCl) 0,5 %v/v; 
 Água destilada; 
 Garras e argolas; 
 Sulfato de Sódio (Na2SO4). 
3.2 Metodologia 
 
Biodiesel 1: Dissolveu-se 1,5 g de hidróxido de potássio em lentilhas em 35 mL de 
metanol, com auxílio de agitação e controle de temperatura (45ºC) até que o 
hidróxido dissolvesse totalmente, formando o metóxido de sódio. Em um balão de 
 
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3 bocas com fundo redondo de 500 mL, foram adicionados 100 mL de óleo de soja 
Liza. O balão foi aquecido em banho maria com agitação até a temperatura de 45 
ºC, e com agitação moderada, quando então adicionou-se a solução de metóxido 
de potássio preparada previamente. Manteve-se o balão nas mesmas condições 
controladas por mais 45 minutos. 
Transferiu-se a mistura reacional para funil de separação de fases, onde 
permaneceu em repouso durante 15 dias. A parte inferior foi recolhida em proveta, 
onde o volume foi medido. O volume da fase superior foi medido em outra proveta. 
O biodiesel foi retornado ao funil de separação, onde foi realizada a lavagem. 
Primeiramente, adicionou-se 50 mL de solução aquosa de ácido clorídrico a 0,5% 
v/v. após agitação e separação das fases, a fase inferior foi descartada. Em 
seguida, o mesmo procedimento foi realizado, com a adição de 50 mL de água 
destilada. Este procedimento com a água destilada foi repetido até que se obtivesse 
pH 7 na água de lavagem da fase inferior descartada, tendo sido um total de 3 
repetições. O biodiesel remanescente foi então acondicionado em frasco de vidro 
e em semanas posteriores