1. Introdução:
O biodiesel é uma opção para que as emissões de gases poluentes libertados para a atmosfera sejam menores, pois é considerado um “combustível limpo”.
O biodiesel é um biocombustível obtido através da transesterificação de triglicerídeos. A principal matéria-prima utilizada na fabricação do biodiesel são óleos de origem vegetal. O
biodiesel representa uma diminuição na poluição de duas formas.
Durante sua reação de combustão a quantidade de dióxido de carbono liberada pela queima é menor em relação aos combustíveis fósseis. Além de ser uma fonte de energia renovável.
O biodiesel ainda contribui significativamente para diminuição da poluição da água por que pode ser produzido através do reciclo de resíduos de óleos utilizados em fritura, evitando o seu
lançamento em corpos d’ água.
Um potencial inconveniente derivado do uso de biodiesel é o aumento das emissões de compostos azotados. No entanto, este aumento não é muito significativo, tendo em conta as reduções
significativas nas emissões dos restantes compostos.
Por todas a razoes aqui referidas, podemos afirmar que o biodiesel poderá substituir qualquer tipo de combustível atualmente utilizado.
Objetivos:
•Conhecer o processo para a obtenção, através de óleo alimentar usado;
•Saber quais as reacções químicas envolvidas neste processo;
•Reconhecer que este tipo de combustível não é poluente;
•Identificar a importância do metanol e do hidróxido de sódio usados neste procedimento;
•Melhorar e conhecer novas técnicas de manuseamento do material de laboratório;
•Expor as regras de segurança de laboratório.
Material:
•Agitador magnético
•Copos
•Medidor de pH
•Termómetro
•Pipetas 1 e 10mL
•Vareta de vidro
•Placa de aquecimento eléctrica
•Balança
•Funil
•Papel de filtro
•Suporte Universal
Resultados e análise :
Devido à excessiva utilização do nosso óleo, este tornou-se difícil de filtrar pois continha diversos e numerosos resíduos, o que se tornou um entrave ao sucesso da nossa experiencia.
Numa tentativa de facilitar a filtração do óleo alimentar usado, utilizou-se uma vareta com o intuito deste processo se tornar mais rápido. Contudo esta tentativa não foi bem-sucedida, pois o papel de filtro
utilizado acabou por se romper.
Em consequência deste pequeno incidente, uma pequena e quase insignificante porção de resíduos desabou para o gobelé do restante óleo já filtrado.
Como os óleos usados contêm, muito provavelmente, água, foi necessário então desumidificar o óleo. Isso porque os óleos e gorduras não são miscíveis na água. Esta água pode interferir na reação de
transesterificação. Essa imiscibilidade dos óleos na água é porque óleos e gorduras são apolares e a água é polar.(2ª fase-Remoção da água)
Na 3ª fase calculou-se a massa de NaOH e volume de Metanol. Estas medições estão sempre sujeitas a erros e incertezas associados aos aparelhos utilizados para executar as referidas medições (Incerteza da
balança digital-0,1/Incerteza da proveta-0,01).
Na 4ª fase foi necessário aquecer novamente o óleo, mas desta vez em banho-maria.
Este tipo de aquecimento permite que o óleo adquira uma temperatura superior mas de forma lenta e gradual.
Reações químicas:
Conclusão:
O procedimento experimental não foi de difícil execução quando tidas em conta todas as regras de segurança de laboratório.
A utilização do biodiesel em larga escala apresentaria, contudo, vantagens, tanto ao nível socioeconómico como também ambiental, face aos combustíveis tradicionais. Além de ser uma energia renovável também
tem como consequência a diminuição dos gases com efeito de estufa.
Dado que não só as práticas de produção da matéria-prima se encontram bem disseminadas, como também as tecnologias de produção de biodiesel se encontram já disponíveis em algumas unidades industriais,
acreditamos que a curto prazo o “diesel será verde”.
AP2 - Preparação de Biodiesel a partir de óleo vegetal usado
Agrupamento de escolas Morgado de Mateus
Realizado por: Carina Manuela Machado Moura; Cristiana Matias Araújo; Ivo Fernandes Ribeiro; Pedro Silva Barros; Sara Isabel da Cunha Martins.
Endereço de e-mail: ivoemail@hotmail.com; Cris_Clik_@hotmail.com; pedrosb19@hotmail.com; carina_mourinha@live.com.pt; sara_icm@live.com.pt
Reagentes:
•Óleo vegetal usado
•Hidróxido de sódio (NaOH)
•Vinagre
•Metanol a 99%
•Fenolfetalaina
Vantagens e Desvantagens
 Energia renovável;
 Biodegradável e não tóxico;
 O seu uso contribui para a diminuição do efeito estufa;
 Os subprodutos da produção do biodiesel poderão ser usados como nutrientes para o solo
agrícola.
Não há uma visão clara sobre os possíveis impactos potenciais desta oferta de glicerina;
Tem uma produção ligeiramente mais baixa de energia, se comparada a um volume
equivalente do diesel regular;
Pode ser mais caro do que o diesel regular dependendo da área e da matéria-prima utilizada;
Poucos pontos de abastecimento se comparado ao diesel regular.
Reação de Transesterificação
Reação de Esterificação
Provas da formação de Biodiesel:
•Teste 1: Combustibilidade do biodiesel
O resultado foi bem sucedido, pois na realização da combustão do biodiesel obteu-se fumo negro, que é uma das características deste combustível alternativo.
•Teste 2: Determinação da densidade pelo método do densmetro
p15 = pt x p (água a 15ºC)
onde:
p15 = densidade a 15ºC
pt = densidade determinada à temperatura T
p (água a 15ºC) = 0,820 a 0,880
ρbiodiesel = 0,900
Tbiodiesel = 25ºC
ρ2 5= 0,900 x 0,997 = 0,8973
•Teste 3: Determinação do indice de acidez
M(NaOH) = (6,0x103) x 25= 0,15g
Mbiodiesel = 48,70g
Vi(NaOH) = 20,1 mL
Vf(NaOH) = 11,5 mL
20,1 – 11.5 = 8,6 mL  volume a usar
Valor teórico da acidez do biodiesel = 0,224
Iacidez = 5,611VKOH : Mbiodiesel
= 8,6: 48.70
= 0,177
Óleo alimentar usado Metanol a 99%
Hidróxido de sódio (NaOH)
Biodiesel
12ºA
2012/2013
Método:
•1ªfase-Filtração
1. Aqueceu-se o óleo alimentar até atingir uma temperatura de cerca de 35ºC;
2. De seguida filtrou-se o preparado para serem eliminados os resíduos sólidos.
•2ªfase-Remoção da água
1. Aqueceu-se novamente o óleo até atingir a temperatura de 100ºC, agitando para evitar projeções.
•3ª fase
1. Mediu-se um certo volume de OAU seco e filtrado ou óleo alimentar puro (OAP);
2. Determinou-se a massa do volume de OAP ou de OAU;
3. Calculou-se a massa de hidróxido de sódio (NaOH), através da relação acima referida;
4. Pesou-se a massa de NaOH calculado;
5. Triturou-se o NaOH até redução a pó;
6. Calculou-se o volume de metanol através da relação acima referida;
7. Mediu-se o volume de metanol calculado;
8. Transferiu-se o NaOH e o metanol para um copo de preparação;
9. Colocou-se o copo na placa com agitação e deixou-se a agitar a mistura até a dissolução completa do NaOH;
10. Interrompeu-se a agitação e tapou-se o copo com um vidro de relógio.
•4ªfase-Aquecimento,sedimentação e separação.
1. Mediu-se o volume de óleo a tratar para um recipiente apropriado e aqueceu-se o óleo entre 48 e 54ºC;
2. Adicionou-se a esta mistura ao óleo aquecido e agitou-se vigorosamente cerca de 1h;
3. Colocou-se o balão com o óleo em banho-maria, e deixou-se aquecer o óleo até atingir a temperatura de 65ºC;
4. Adicionou-se a mistura de hidróxido de sódio e metanol ao óleo aquecido;
5. Procedeu-se à agitação da mistura anterior durante pelo menos 60 minutos mantendo a temperatura da reação entre 65ºC e 68ºC.
Resumo:
Esta atividade experimental foi-nos proposta pela professora da disciplina de Química com o intuito de nos sensibilizar para os problemas relacionados com a utilização de outros tipos
de combustível e também para nos dar conhecimento da execução deste combustível alternativo, o biodiesel.
Esta atividade laboratorial foi de fácil realização, o que ainda foi mais motivante para a concretizar-mos.
Como ponto de partida, começamos por obter óleo vegetal alimentar usado. De seguida realizamos todos os passos do procedimento apresentado.
Nos resultados obtidos, podemos contar com a presença de um sólido (glicerina) e um líquido (biodiesel). Para desprezar a parte que não nos interessava (glicerina) procedemos a um
processo de separação para assim obtermos somente o biodiesel.
Após realizarmos esse processo, foram efetuados vários testes para comprovar a veracidade do produto produzido:
• Combustibilidade do biodiesel;
• Determinação da densidade pelo método do densímetro;
• Determinação do índice de acidez.
Nos primeiros dois teste realizados, os resultados obtidos comprovaram a formação de biodiesel. No último teste efetuado, o valor de acidez obtido ficou um pouco afastado do valor
teórico de acidez total do biodiesel.
Bibliografia:
Livros:
• SIMÕES, Teresa; QUEIRÓS, Maria; SIMÕES, Maria. Química em contexto. 1ª edição. Porto Editora. Porto. 2012.