Produção de biodiesel a partir de misturas de óleos e óleos interesterificados: estudo cinético da reação de transesterificação
Ano de defesa: | 2019 |
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Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Alagoas
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Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia
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Departamento: |
Não Informado pela instituição
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País: |
Brasil
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Palavras-chave em Português: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/5811 |
Resumo: | O biodiesel é um combustível produzido a partir de fontes renováveis, muitas delas encontradas em território brasileiro, por meio de diferentes processos, dentre os quais a transesterificação é o mais utilizado. A cromatografia gasosa é a técnica mais utilizada para a identificação e a quantificação do biodiesel formado, por ser bastante seletiva e eficiente. A determinação destes compostos é utilizada para avaliar a qualidade do biodiesel produzido e obter informações importantes a respeito da seleção da matéria-prima, do desempenho do biodiesel como combustível e, principalmente, da seleção do catalisador a ser empregado. Neste contexto, neste trabalho pretende-se estudar a cinética racional da reação de transesterificação a partir de misturas de óleos (soja:mamona), e destas misturas previamente interesterificadas, ou seja, que tenham sofrido um processo de randomização do arranjo dos ácidos graxos dos triaclgliceróis (TAGs). Desta forma, será possível verificar se a presença e/ou localização dos ácidos graxos nos TAGs determinam o rendimento reacional. Para isto, foram utilizadas metodologias analíticas baseadas em cromatografia gasosa (GC-FID) e cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC-UV) para a identificação dos novos TAGs formados e avaliar o rendimento racional na formação de ésteres metílicos de ácidos graxos (FAME) produzidos a partir da mistura física destes óleos e destas misturas interesterificadas. Análises por espectroscopia no infravermelho demonstraram que não ocorreram alterações de isomerização das insaturações cis dos ácidos graxos na interesterificação. A metodologia baseada em GC com injeção no modo on-column foi a mais apropriada par verificação da formação de mono e diacilgliceróis após interesterificação, uma vez que a metodologia com injeção no modo split mostrou-se associada à degradação térmica dos TAGs. O aumento da proporção mássica de óleo de mamona nas misturas de óleos proporcionou uma diminuição na eficiência da interesterificação com 0,4% (m:m) de catalisador, de forma que apenas a mistura soja:mamona 2:1 (m:m) apresentou mudanças significativas em termos de coloração, viscosidade e perfil cromatográfico, indicativos de que a interesterificação desta mistura foi bem sucedida. No entanto, baixos rendimentos em FAME foram obtidos a partir da transesterificação desta mistura interesterificada quando comparada à sua mistura física, um indicativo de que a localização dos fragmentos de ácido ricinoleico prevalece sobre a composição de ácidos graxos presentes na mistura reacional e é determinante para a cinética da transesterificação. |
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Bortoluzzi, Janaina Heberlehttp://lattes.cnpq.br/6238767491074844Meneghetti, Mario Robertohttp://lattes.cnpq.br/6642503680426310Meneghetti, Simoni Margareti Plentzhttp://lattes.cnpq.br/0280121582234738Meili, Lucashttp://lattes.cnpq.br/3802018064427795http://lattes.cnpq.br/3600309029817459Melo, Lucas Natã de2019-08-28T19:29:55Z2019-07-312019-08-28T19:29:55Z2019-03-27MELO, Lucas Natã de. Produção de biodiesel a partir de misturas de óleos e óleos interesterificados: estudo cinético da reação de transesterificação. 2019. 98 f. Dissertação (Mestrado em Química e Biotecnologia) – Instituto de Química e Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas. Maceió, 2019.http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/5811O biodiesel é um combustível produzido a partir de fontes renováveis, muitas delas encontradas em território brasileiro, por meio de diferentes processos, dentre os quais a transesterificação é o mais utilizado. A cromatografia gasosa é a técnica mais utilizada para a identificação e a quantificação do biodiesel formado, por ser bastante seletiva e eficiente. A determinação destes compostos é utilizada para avaliar a qualidade do biodiesel produzido e obter informações importantes a respeito da seleção da matéria-prima, do desempenho do biodiesel como combustível e, principalmente, da seleção do catalisador a ser empregado. Neste contexto, neste trabalho pretende-se estudar a cinética racional da reação de transesterificação a partir de misturas de óleos (soja:mamona), e destas misturas previamente interesterificadas, ou seja, que tenham sofrido um processo de randomização do arranjo dos ácidos graxos dos triaclgliceróis (TAGs). Desta forma, será possível verificar se a presença e/ou localização dos ácidos graxos nos TAGs determinam o rendimento reacional. Para isto, foram utilizadas metodologias analíticas baseadas em cromatografia gasosa (GC-FID) e cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC-UV) para a identificação dos novos TAGs formados e avaliar o rendimento racional na formação de ésteres metílicos de ácidos graxos (FAME) produzidos a partir da mistura física destes óleos e destas misturas interesterificadas. Análises por espectroscopia no infravermelho demonstraram que não ocorreram alterações de isomerização das insaturações cis dos ácidos graxos na interesterificação. A metodologia baseada em GC com injeção no modo on-column foi a mais apropriada par verificação da formação de mono e diacilgliceróis após interesterificação, uma vez que a metodologia com injeção no modo split mostrou-se associada à degradação térmica dos TAGs. O aumento da proporção mássica de óleo de mamona nas misturas de óleos proporcionou uma diminuição na eficiência da interesterificação com 0,4% (m:m) de catalisador, de forma que apenas a mistura soja:mamona 2:1 (m:m) apresentou mudanças significativas em termos de coloração, viscosidade e perfil cromatográfico, indicativos de que a interesterificação desta mistura foi bem sucedida. No entanto, baixos rendimentos em FAME foram obtidos a partir da transesterificação desta mistura interesterificada quando comparada à sua mistura física, um indicativo de que a localização dos fragmentos de ácido ricinoleico prevalece sobre a composição de ácidos graxos presentes na mistura reacional e é determinante para a cinética da transesterificação.Biodiesel is a fuel produced from renewable sources, many of them found in Brazilizan territory, through different processes, among which transsesterification is the most used one. Gás chromatography is the most used technique for the identification and quantification of formed biodiesel, as it is a very selective and efficient technique. The determination of these compounds is used to evaluate the quality of the produced biodiesel and to obtain important information about the feedstock selection, the biodiesel performance as a fuel and, especially, the selection of the catalyst to be used. In this work it is intended to study the reaction kinetcs of the transesterification of a mixture of oils (soybean:castor) ando of the same mixture after interesterification, that is, the mixture underwent a randomization processo f the arrangement of the fatty acids esterified to triacylglycerols (TAGs) molecules. Hence it Will be possible to verify IF the presence and /or location of fatty acids in TAG molecules determine the reaction yield. In this regard, analytical methodologies based on gás chromatography (GC-FID) and high performance liquid chromatography (HPLC-UV) were applied to identify the formation of the interesterified oils and evaluatethe yield of fatty acid methyl esters (FAME) production from a simple blendof these oils and from interesterified oils. Infrared spectroscopoc analysis showed that there is no isomerization of the cis insaturations of fatty acids after interesterification. The on-column injection methodology was the most suitable to verify the formation of momo- and diacylglycerols after interesterification, since the split-mode injection methodology was associated with the termal degradation of TAGs. Increasing the amounts of castor oil in the blends provided a decrease in the efficiency of interesterification using 0,4% of catalyst, as only the soybean:castoroil 2:1 blend showed substantial was successful for this mixture. However, low FAME yield was obtained after transesterification of this interesterified blemd when compared to its simple mixture, indicating that the location of the fatty acid moieties in TAG molecules prevails over the fatty acid composition of the reaction mixture and is determining for the transesterification kinetcs.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de AlagoasPrograma de Pós-Graduação em Química e BiotecnologiaUFALBrasilCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICABiodieselÓleo de rícinoTransesterificação (Reações químicas)InteresterificaçãoCromatografia gasosaCastor oilTrasesterification (Chemical reactions)InteresterificationGas chromatographyProdução de biodiesel a partir de misturas de óleos e óleos interesterificados: estudo cinético da reação de transesterificaçãoBiodiesel production throug hoilblends and interesterifiedoils: a kineticstudyofthetransesterificationreactioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instname:Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instacron:UFALLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866http://www.repositorio.ufal.br/jspui/bitstream/riufal/5811/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD52ORIGINALProdução de biodiesel a partir de misturas de óleos e óleos interesterificados estudo cinético da reação de transesterificação.pdfProdução de biodiesel a partir de misturas de óleos e óleos interesterificados estudo cinético da reação de transesterificação.pdfapplication/pdf2004773http://www.repositorio.ufal.br/jspui/bitstream/riufal/5811/1/Produ%c3%a7%c3%a3o%20de%20biodiesel%20a%20partir%20de%20misturas%20de%20%c3%b3leos%20e%20%c3%b3leos%20interesterificados%20estudo%20cin%c3%a9tico%20da%20rea%c3%a7%c3%a3o%20de%20transesterifica%c3%a7%c3%a3o.pdfbaecf9f59781938a3840ab8093c22613MD51riufal/58112019-08-28 19:29:55.42oai:www.repositorio.ufal.br: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ório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufal.br/oai/requestri@sibi.ufal.bropendoar:46482019-08-28T19:29:55Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) - Universidade Federal de Alagoas (UFAL)false |
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