LAB 08 Purificação Óleo de Amendoim

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FACULDADE DE SÃO BERNARDO DO CAMPO - FASB
LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA -I
Relatório No8: Destilação do óleo de amendoim
Curso: Engenharia Química
Prof. Hugo Melendez 
	
Data da realização da experiência: 28/03/2015
	
Data da entrega do relatório: 11/04/2015
Grupo: No12
	Nome do aluno
	RA
	Gabriela Yara Maia de Moraes
	29174
	Kerolly Medeiros de Oliveira
	28471
	Ludovico Paschoalin Filho
	32599
	Talita Cristina Castellani Alves
	32124
	Thayson Melo do Nascimento
	32363
Objetivos
Após a extração do óleo do amendoim, purificar o mesmo através de uma destilação simples. Pretende-se encontrar a porcentagem de óleo no amendoim e o rendimento do produto obtido.
Introdução teórica
O amendoim é uma planta originária da América do Sul. Seu nome científico é Arachis hypogaea L. É uma espécie anual, ramificada, geralmente ereta e atinge ao redor de 50 centímetros de altura. O fruto, de casca espessa, contém conforme a variedade, de duas a cinco sementes, recobertas por uma fina película colorida (roxa, vermelha, branca, castanha ou pela combinação dessas cores). Suas sementes são ricas em óleo (50%) e proteína (25% a 30%). (EMBRAPA, 2015)
Atualmente, sua produção mundial é pequena, mas teve um aumento considerável devido à alta demanda do setor produtivo e da expansão e transformação tecnológica para a produção de biodiesel. (EMBRAPA, 2015)
O amendoim é um produto versátil. Os subprodutos da extração de seu óleo têm amplo mercado na alimentação animal, que usa o resíduo denominado torta. Quando refinado, este óleo é utilizado em processos da indústria farmacêutica, cosmética, alimentícia, entre outros. O óleo não refinado é utilizado como combustíveis, lubrificantes e na indústria de sabões finos. (EMBRAPA, 2015)
Figura 1: Amendoim
Fonte: EMBRAPA, 2015
O óleo de amendoim pode ser obtido por dois métodos de extração: prensagem mecânica ou por solvente. No primeiro método, são utilizadas prensas contínuas para retirar o óleo da semente, separando-o da torta. Já na extração com o solvente hexano, derivado de petróleo, os grãos são triturados para facilitar a penetração em seu interior. (EMBRAPA, 2015)
O rendimento da semente em óleo está em torno de 45%. De cor amarelo pálido e sabor suave característico, o óleo de amendoim apresenta alta qualidade nutricional e é de fácil digestão, sendo recomendado às pessoas portadoras de moléstias do aparelho digestivo, além de ser rico em vitamina E, responsável pelo fortalecimento dos músculos e prevenção de tumores (Editora Insumos). 
Destilação 
Após o processo de extração do óleo de amendoim com solvente, o óleo passa pelo processo de destilação, para separar o solvente do óleo, esse procedimento é conhecido como destilação simples para a separação de misturas homogéneas de dois líquidos.
A destilação é um método de separação baseado no fenómeno de equilíbrio líquido-vapor de misturas. Em termos práticos, quando temos duas ou mais substâncias formando uma mistura líquida e homogénea, a destilação pode ser um método para separá-las. Basta apenas que tenham volatilidades razoavelmente diferentes entre si (ou seja, que os seus pontos de ebulição sejam relativamente afastados). É possível também fazer a separação de um líquido volátil de um sólido não volátil. (wikipedia.org)
O uso da destilação como método de separação disseminou-se pela indústria química moderna. Pode-se encontrá-la em quase todos os processos químicos industriais em fase líquida em que seja necessária uma purificação.
Em teoria, não se pode purificar substâncias até 100% de pureza através da destilação. Para conseguir uma pureza bastante alta, é necessário fazer uma separação química do destilado posteriormente.
A destilação de uma substância com vapor de água realiza-se em temperatura inferior à da ebulição da água, qualquer que seja o produto de ebulição da substância. Consegue-se então, efetuar em temperatura baixa a destilação de substâncias de ponto de ebulição relativamente alto. (AMARAL, 1976).
Figura 2: Esquema de destilação simples
Fonte: www.infoescola.com
A destilação tem as suas limitações, não podendo assim ser aplicada a todos os casos de separação de líquidos. (infoescola.com)
A destilação de uma substância com vapor de água realiza-se em temperatura inferior à da ebulição da água, qualquer que seja o produto de ebulição da substância. Consegue-se então, efetuar em temperatura baixa a destilação de substâncias de ponto de ebulição relativamente alto.
Procedimento experimental
Materiais e Reagentes
Materiais
Água;
Balança eletrônica tipo técnica;
Balão de destilação – 250 ml;
Béquer - 600 ml;
Bomba de recirculação de água;
Condensador simples;
Cuba de vidro
Funil;
Garras;
Gelo;
Manta de aquecimento;
Papel alumínio;
Pérolas de vidro;
Proveta graduada – 500 ml;
Suporte;
Termômetro.
Procedimentos
Com o auxílio de uma balança, pesou-se a cápsula com amendoim triturado e seco, resíduo do experimento de extração de óleo de amendoim e anotou-se o valor para cálculos posteriores de rendimento.
Pesou-se um balão de destilação com capacidade de 250 ml, com rolha e um pouco de pérolas de vidro.
	
	
	Foto 1 – peso final da cápsula
 com amendoim
	Foto2 – peso do balão
 de destilação
Com o auxílio de um funil, transferiu-se todo o material produzido no experimento de extração de óleo do amendoim, solução de óleo e n hexano para o balão de destilação simples.
	
	
	
	Foto 3 – produto
 da extração
	Foto 4 – transferência para
 balão de destilação
	Foto 5 – material
 transferido
Com o auxílio de um suporte e duas garras, montou-se o sistema para a destilação do óleo do amendoim, com o balão de destilação simples sobre uma manta de aquecimento, o condensador simples e um béquer imerso em cuba de água gelada. Na rolha do balão colocou-se um termômetro para controle do processo.
	
	Foto 6 – conjunto montado
Em uma cuba de vidro colocou-se água, pedras de gelo e uma bomba submersível tipo de aquário. Uma mangueira foi conectada entre o ponto de recalque da bomba e o conector lateral na parte inferior do condensador. Uma segunda mangueira foi montada no conector da parte superior do condensador e a outra extremidade colocada de retorno na cuba de vidro. Acionando-se a bomba, a água gelada entra pela parte inferior do condensador, subindo, se aquece e sai pela parte de cima do mesmo, retornando a cuba de vidro com água gelada, formando um ciclo fechado. Ao atravessar o condensador, ocorre a troca de calor pelas paredes de vidro, entre o vapor de n-hexano e a água gelada, promovendo-se a condensação don- hexano e sua coleta em um béquer colocado na mesma cuba de vidro com água gelada do sistema de resfriamento do condensador. Para evitar a perda de solvente no processo de destilação, cobriu-se o béquer que coleta o n-hexano destilado com uma folha de papel alumínio
Ligou-se a bomba do sistema de resfriamento da água do sistema de condensação e em seguida ligou-se a manta de aquecimento.
	
	
	Foto 7 – Sistema de resfriamento
	Foto 8 – papel alumínio para
 evitar perda de solvente
Começou o aquecimento da solução de óleo com n-hexano. A temperatura de evaporação do n-hexano é menor que a temperatura de evaporação do óleo de amendoim. Desta forma logo o n-hexano começou a se vaporizar.
 O vapor subiu pelo balão e entrou pelo condensador. Com a troca de calor provocada pela água gelada, o vapor de n-hexano se condensa e suas gotas caem dentro do béquer que está imerso na água gelada.
O processo de destilação estava sob controle de temperatura, pois não poderia ultrapassar 90º. Nesta temperatura todo o n-hexano já deveria ter vaporizado.
Interrompeu-se o experimento antes de a temperatura atingir os 90º. Quando estava em 73º, desligou-sea manta de aquecimento.
Resfriou-se o balão de destilação e pesou-se novamente o conjunto com o produto final do processo.
Com o auxílio de uma proveta graduada, mediu-se o volume do n-hexano destilado.
Os valores foram registrados para elaboração dos cálculos de rendimento.
	
	
	Foto 9 – peso do balão com produto final
	Foto 10 – volume de n-hexano destilado
DADOS OBTIDOS
TABELA 1: Dados da etapa – Procedimento experimental da purificação por destilação
	Sache com amendoim (após extração)
	Tara papel filtro
	Balão de destilação 250ml (com rolha e pérolas de vidro)
	Balão de destilação 250ml (com óleo)
	Solvente n-hexano recuperado
	15,51g
	1,52g
	143,36g
	154,27g
	110ml
OBS: Sache com amendoim foi pesado após procedimento de extração do óleo, em uma balança (para calcular o peso do resíduo da extração subtraímos o peso do papel filtro). O balão de destilação também foi pesado na balança.
CÁCULOS, RESULTADOS E DISCUSSÃO
RENDIMENTO DA EXTRAÇÃO
Discutir um método de cálculo para determinar o rendimento da extração considerando a massa de óleo obtida depois do processo de destilação e a massa de óleo presente no amendoim.
Mostrar a sequência de cálculo e determinar o rendimento, em porcentagem, no processo completo (extração e destilação).
Comentar os resultados.
O rendimento foi calculado segundo Maciel Junior (2010) apud LIMA (2012), conforme a equação:
R = Mo x 100
 Ma
R – rendimento percentual da extração de óleo
Mo – massa do óleo (g)
Ma – massa da amostra (g)
	Cálculo
De acordo com o resultado de rendimento obtido após destilação pode se observar que o tempo de destilação da amostra não foi suficiente para remover todo solvente contido na amostra, por conta disso o rendimento se mostrou tão elevado (acima de 100%).
COMENTÁRIOS SOBRE AS DIFICULDADES EXPERIMENTAIS
Não houve dificuldades experimentais no processo de destilação, foi preciso apenas atenção para a temperatura não ultrapassar os 60°C e ficar atento quando a temperatura não ficasse mais controlada, o que significava que não tinha mais solvente e o processo teria sido finalizado, assim esperar a aparelhagem esfriar e realizar a desmontagem.
CONCLUSÃO
Ao realizar o procedimento, concluímos que através de um destilador simples de laboratório, é possível separar o n-hexano do óleo de amendoim.
Através do aquecimento da solução com n-hexano, a temperatura de evaporação do solvente é menor que a temperatura de evaporação do óleo de amendoim, em pouco tempo de procedimento notou-se a vaporização do n-hexano.
Conforme o vapor do n-hexano subiu pelo condensador, ocorreu a troca de calor provocada pela água gelada, o vapor de n-hexano condensou e notou-se gotas caindo dentro do béquer, tais gotas eram o óleo de amendoim que estava sendo destilado.
O procedimento foi finalizado quando o n-hexano atingiu temperatura de 73ºC.
Ao final da destilação do óleo de amendoim, concluímos que em escala laboratorial não é possível realizar a extração de 100% de óleo de amendoim, o produto final obtido ainda continha uma porcentagem de n-hexano e demais impurezas, isso acontece porque variáveis como temperatura, pressão do sistema, pequenas saídas de vapor, entre outros fares fazem com que o processo não seja 100% efetivo.
REFERÊNCIAS
AMARAL, Luciano. Trabalhos prático de química. São Paulo: Livraria Nobel S.A., 1976. 
Destilação simples. Disponível em:< http://pt.wikipedia.org/wiki/Destila%C3%A7%C3%A3o>. Acesso em 22/04/2015
Destilação simples. Disponível em:<http://www.infoescola.com/quimica/destilacao-simples>. Acesso em 22/04/2015
EDITORA INSUMOS. O Amendoim e seus Benefícios. Disponível em: <http://www.insumos.com.br/aditivos_e_ingredientes/materias/197.pdf >. Acesso em 30/03/2015
EMBRAPA AGEITEC - Agencia Embrapa de Informação tecnológica. Amendoim. Disponível em:<http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/agroenergia/arvore/CONT000fbl23vn002wx5eo0sawqe3ex35v9p.html>. Acesso em: 30/03/2015
LIMA, Jean Carlos Rodrigues. Efeitos dos parâmetros da extração e avaliação da qualidade física e química dos óleos de baru e amendoim. Disponível em:< https://ppgcta.agro.ufg.br/up/71/o/Dissertacao_Jean.pdf>. Acesso em 01/04/2015