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Produção de biodiesel a partir de óleos alimentares usados

 

Os reagentes na formação de biodiesel são:

                Óleos alimentares usados;

                Hidróxido de sódio ou de potássio que funciona como catalisador;

                Álcool (metanol ou etanol) e álcool isopropílico;

               

 

 

 

               

 

 

O biodiesel é um éster em tudo semelhante ao diesel derivado do petróleo que é comercializado.

Na preparação de biodiesel podem utilizar-se óleos vegetais não usados que contêm compostos de cadeias com 18 átomos de carbono, ou pode utilizar-se óleos vegetais usados que têm compostos com até 32 átomos de carbono nas cadeias.

A composição do diesel tem ésteres de cadeias com 11 a 13 átomos de carbono, logo não importando qual é o óleo utilizado na produção do biodiesel terá de se quebrar as cadeias carbonadas de modo a se obterem compostos com cadeias mais curtas de comprimento mais semelhante ao diesel.

Os óleos usados requerem maior quantidade de metanol e de hidróxido de potássio dado haver mais carbonos a reagir.

A reação que se dá é a seguinte:

 

Dado que se trabalha com químicos perigosos como o metanol devem-se seguir à risca todas as regras de segurança.

 

Procedimento experimental:

                1ª fase – Filtração

Filtrar o óleo usado de modo a eliminar os resíduos sólidos; poderá ser necessário aquecer a 35ºC para se conseguir obter a fluidez necessária para este processo.

               

                2ª fase – Remoção da água

Como os óleos usados normalmente contêm agua é necessário removê-la e para se fazer isso aquece-se o óleo até cerca de 100ºC.

Quando terminar a ebulição, prolongar o aquecimento durante mais dez minutos.

 

3ª fase – Titulação

  • Dissolver completamente 1g de hidróxido de sódio num litro de água (chama-se a isto solução de soda cáustica)

  •   Dissolver 1 mL de óleo vegetal usado em 10 ml de álcool isopropílico

  • Adicionar a solução alcalina, 1 ml de cada vez, e medir o valor de ph após cada adição. Ter atenção ao facto desta reação ser extremamente exotérmica

  • Continuar a adicionar a solução alcalina ate ser atingido o valor de ph entre 8-9

  • Anotar o volume total da solução de hidróxido adicionado

  • Adicionar mais 3,5 g de hidróxido de sódio por litro de óleo que se vai usar

(a quantidade de soda caustica a utilizar é equivalente ao volume de hidróxido que foi adicionado à solução óleo-álcool mais 3,5g por litro de óleo)

4ª fase – Preparação do metóxido de sódio

  • Calcular a quantidade de metanol necessária, correspondente a 15% em massa ou 17,2% em volume, em relação ao óleo a utilizar

  • Num copo misturar, lentamente, o metanol com a solução de hidróxido de sódio calculada na fase 3, obtendo-se metóxido de sódio.

(a quantidade de soda caustica necessária é igual ao volume do hidróxido que foi adicionado à solução óleo-álcool na 3ª fase)

 

5ª fase – Aquecimento, sedimentação e separação

  • Medir o volume de óleo a tratar para um recipiente apropriado e aquecer entre 48 e 54ºC

  • Adicionar o metóxido de sódio ao óleo aquecido e agitar durante cerca de 1h, num agitador magnético ou outro

  • Monitorizar a rapidez da separação retirando amostras de 10 em 10 min

  • Parar a agitação quando parecer que a separação das fases liquidas está concluída (a glicerina tem a cor castanha-escura e o biodiesel tem cor de mel)

  • Deixar a mistura repousar durante cerca de 8h

  • Separar o biodiesel da glicerina para outro recipiente

 

6ª fase – Lavagem e secagem

  • Adicionar água e vinagre

  • Agitar lentamente e deixar novamente em repouso

  • Quando a água se separar do resto da mistura, ficando no fundo do recipiente, usar um sifão para fazer a separação

  • Repetir o processo até a água retirada apresentar um ph próximo de 7 e não se formarem mais bolhas de sabão

  • Se aparecerem substancias esbranquiçadas, ou bolhas à superfície, o líquido deve ser novamente lavado com água

  • Se o líquido estiver translucido é sinal de que contem água misturada e por isso a mistura deve ser lentamente aquecida até a água se evaporar.

 

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