Síntese de adipato de dioctila empregando lipases para uso em lubrificante de motores diesel
| Ano de defesa: | 2017 |
|---|---|
| Autor(a) principal: |
Silva, Sabrina Spagnolo Pedro da
 |
| Orientador(a): |
Langone, Marta Antunes Pereira
|
| Banca de defesa: |
Costa, Antonio Carlos Augusto da
,
Henriques, Cristiane Assumpção
,
Gonçalves, Márcia Monteiro Machado
,
Melo, Verônica Ferreira
|
| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro
|
| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
|
| Departamento: |
Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química
|
| País: |
BR
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| Área do conhecimento CNPq: | |
| Link de acesso: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11895 |
Resumo: | The growing increase in the automotive fleet around the world leads to an increase demand of lubricants. Esters from dicarboxylic acids, such as adipic acid, are considered an alternative to mineral lubricants since they can attend all the challenges imposed by the new machines, both technically and environmentally. The aim of this work was to study enzymatic synthesis of dioctyl adipate by esterification and transesterification reactions using lipase as biocatalyst and verify the physico-chemical properties of a lubricant for diesel engines formulated with the synthetized dioctyl adipate. The effects of molar ratio of reactants, concentration of commercial immobilized lipase Novozym 435, and reaction temperature were studied in the conversion and synthesis of dioctyl adipate.It was also studied the removal of water and ethanol, in esterification and transesterification reactions, respectively, as well as the comparison between the chemist catalyst (such as sulfuric acid) and enzymatic catalyst. Adipic acid conversion of 100% and dioctyl adipate molar fractionof0,99 were obtained with the reaction between adipic acid and octanolat 100ºC, using 7 wt.% of Novozym 435 and adipic acid/octanol molar ratio of 1:5 with water removal by free evaporation.Similar results were found in the transesterification reactions between diethyl adipate and octanol (conversion of 100% and molar fraction of dioctyl adipate of 0,92). Chemist catalyst showed similar results to enzymatic catalysis, but reaction took less time. The dioctyl adipate synthetized by both reactions (esterification and transesterification) showed good results for all physico-chemical tests performed. It also showed great results when used in the formulation of lubricant for heavy duty motor oil, when it was added in 2% v/v |
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Esters from dicarboxylic acids, such as adipic acid, are considered an alternative to mineral lubricants since they can attend all the challenges imposed by the new machines, both technically and environmentally. The aim of this work was to study enzymatic synthesis of dioctyl adipate by esterification and transesterification reactions using lipase as biocatalyst and verify the physico-chemical properties of a lubricant for diesel engines formulated with the synthetized dioctyl adipate. The effects of molar ratio of reactants, concentration of commercial immobilized lipase Novozym 435, and reaction temperature were studied in the conversion and synthesis of dioctyl adipate.It was also studied the removal of water and ethanol, in esterification and transesterification reactions, respectively, as well as the comparison between the chemist catalyst (such as sulfuric acid) and enzymatic catalyst. Adipic acid conversion of 100% and dioctyl adipate molar fractionof0,99 were obtained with the reaction between adipic acid and octanolat 100ºC, using 7 wt.% of Novozym 435 and adipic acid/octanol molar ratio of 1:5 with water removal by free evaporation.Similar results were found in the transesterification reactions between diethyl adipate and octanol (conversion of 100% and molar fraction of dioctyl adipate of 0,92). Chemist catalyst showed similar results to enzymatic catalysis, but reaction took less time. The dioctyl adipate synthetized by both reactions (esterification and transesterification) showed good results for all physico-chemical tests performed. It also showed great results when used in the formulation of lubricant for heavy duty motor oil, when it was added in 2% v/vO constante aumento na frota automotiva ao redor do mundo vem levando ao aumento da demanda de lubrificantes. Ésteres de ácidos dicarboxílicos, como o ácido adípico, são uma alternativa aos lubrificantes de base mineral e satisfazem os desafios impostos pelos motores e máquina modernas, tanto na questão técnica quanto na ambiental. O principal objetivo do presente estudo foi avaliar a viabilidade da síntese enzimática do adipato de dioctila através das reações de esterificação e transesterificação utilizando lipase e verificar as propriedades de um lubrificante para motores diesel formulado com o adipato de dioctila sintetizado. Os efeitos da razão molar dos reagentes, concentração de lipase comercial Novozym 435 e temperatura, na conversão e na síntese de adipato de dioctila foram investigados. Também foi estudada a remoção de água nas reações de esterificação e a remoção de etanol na reação de transesterificação (ambas por livre evaporação e vácuo), bem como a comparação da catálise química (ácido sulfúrico) com a enzimática na reação de esterificação. Conversão de ácido adípico de 100% e fração molar de adipato de dioctila de 0,99 foram obtidas na reação entre o ácido adípico e octanol a 100°C, com 7 % m/m de Novozym 435 e razão molar ácido:álcool de 1:5, com remoção de água por livre evaporação. Resultados similares foram obtidos na transesterificação do adipato de dietila com octanol (conversão de 100% e fração molar de adipato de dioctila de 0,92).A catálise química mostrou resultados semelhantes à biocatálise, porém em menor tempo. O produto obtido em ambas as reações (esterificação e transesterificação) mostrou resultados satisfatórios para os ensaios físico-químicos realizados, além de apresentar ótimos resultados quando aplicado na formulação de lubrificante para motor diesel numa proporção de 2% v/vSubmitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:26:27Z No. of bitstreams: 1 Sabrina Spagnolo Pedro da Silva.pdf: 2069233 bytes, checksum: a3732c4d64eb7f42490032d667dac16b (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-06T19:26:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sabrina Spagnolo Pedro da Silva.pdf: 2069233 bytes, checksum: a3732c4d64eb7f42490032d667dac16b (MD5) Previous issue date: 2017-08-31application/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUERJBRCentro de Tecnologia e Ciências::Instituto de QuímicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICASíntese de adipato de dioctila empregando lipases para uso em lubrificante de motores dieselDioctyl adipate synthesis using immobilized lipase for using in heavy duty motor oilinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALSabrina Spagnolo Pedro da Silva.pdfapplication/pdf2069233http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/11895/1/Sabrina+Spagnolo+Pedro+da+Silva.pdfa3732c4d64eb7f42490032d667dac16bMD511/118952024-02-27 15:35:56.473oai:www.bdtd.uerj.br:1/11895Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T18:35:56Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
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