Investigação da formação de coloração no metilato de sódio utilizado como catalisador na produção do biodiesel
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97139/tde-20082025-140915/ |
Resumo: | As crescentes preocupações ambientais e a necessidade de alternativas aos combustíveis fósseis, em razão da diminuição de suas reservas, impulsionaram a pesquisa por biocombustíveis, com destaque para o biodiesel. Este é reconhecido como um recurso renovável, biodegradável e não tóxico, apresentando propriedades físico-químicas semelhantes às do diesel de petróleo. A produção de biodiesel ocorre por meio da reação de transesterificação, na qual um óleo vegetal reage com um álcool de cadeia curta, como metanol ou etanol, gerando biodiesel e glicerol. O metilato de sódio, um dos principais catalisadores utilizados, é obtido pela reação do metanol com hidróxido de sódio, sendo a BASF S.A. um dos principais produtores. O presente trabalho teve como objetivo investigar a formação de coloração no metilato de sódio durante sua produção, buscando identificar os componentes responsáveis por essa coloração e determinar soluções para mitigá-la. A análise incluiu a presença de metais na matéria-prima e no metilato de sódio, utilizando técnicas de espectrofotometria, além de análises de formaldeído e identificação de compostos orgânicos, como etanol, acetona e aldeídos, que poderiam contribuir para a coloração. Os resultados mostraram que a adição de ferro à amostra resultou em um aumento proporcional da coloração, enquanto a contaminação por acetona gerou coloração indesejada, registrando 50 APHA em amostras com 28 ppm de acetona após seis dias de armazenamento, o que não atende às especificações para exportação, limitando o produto ao mercado interno e ocasionando prejuízos econômicos. Portanto, é fundamental implementar um controle rigoroso da concentração de acetona no metanol utilizado e escolher fornecedores que garantam sua pureza. Por outro lado, o etanol em concentrações muito baixas (inferiores a 28 ppm) não impactou significativamente a coloração do metilato de sódio. A formação de formaldeído durante o processo também pode influenciar a coloração, destacando a necessidade de medidas de controle, como a minimização do oxigênio no sistema de produção. |
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Investigação da formação de coloração no metilato de sódio utilizado como catalisador na produção do biodieselInvestigation of the Formation of Coloration in Sodium Methoxide Used as a Catalyst in Biodiesel ProductionBiodieselBiodieselCatalisadorCatalystMetanolMethanolMetilato de sódioSodium methylateTransesterificaçãoTransesterificationAs crescentes preocupações ambientais e a necessidade de alternativas aos combustíveis fósseis, em razão da diminuição de suas reservas, impulsionaram a pesquisa por biocombustíveis, com destaque para o biodiesel. Este é reconhecido como um recurso renovável, biodegradável e não tóxico, apresentando propriedades físico-químicas semelhantes às do diesel de petróleo. A produção de biodiesel ocorre por meio da reação de transesterificação, na qual um óleo vegetal reage com um álcool de cadeia curta, como metanol ou etanol, gerando biodiesel e glicerol. O metilato de sódio, um dos principais catalisadores utilizados, é obtido pela reação do metanol com hidróxido de sódio, sendo a BASF S.A. um dos principais produtores. O presente trabalho teve como objetivo investigar a formação de coloração no metilato de sódio durante sua produção, buscando identificar os componentes responsáveis por essa coloração e determinar soluções para mitigá-la. A análise incluiu a presença de metais na matéria-prima e no metilato de sódio, utilizando técnicas de espectrofotometria, além de análises de formaldeído e identificação de compostos orgânicos, como etanol, acetona e aldeídos, que poderiam contribuir para a coloração. Os resultados mostraram que a adição de ferro à amostra resultou em um aumento proporcional da coloração, enquanto a contaminação por acetona gerou coloração indesejada, registrando 50 APHA em amostras com 28 ppm de acetona após seis dias de armazenamento, o que não atende às especificações para exportação, limitando o produto ao mercado interno e ocasionando prejuízos econômicos. Portanto, é fundamental implementar um controle rigoroso da concentração de acetona no metanol utilizado e escolher fornecedores que garantam sua pureza. Por outro lado, o etanol em concentrações muito baixas (inferiores a 28 ppm) não impactou significativamente a coloração do metilato de sódio. A formação de formaldeído durante o processo também pode influenciar a coloração, destacando a necessidade de medidas de controle, como a minimização do oxigênio no sistema de produção.Increasing environmental concerns and the need for alternatives to fossil fuels, due to the depletion of their reserves, have driven research into biofuels, particularly biodiesel. This is recognized as a renewable, biodegradable, and non-toxic resource, exhibiting physicochemical properties similar to those of petroleum diesel. The production of biodiesel occurs through the transesterification reaction, in which a vegetable oil reacts with a short-chain alcohol, such as methanol or ethanol, resulting in biodiesel and glycerol. Sodium methylate, one of the main catalysts used, is obtained from the reaction of methanol with sodium hydroxide, with BASF S.A. being one of the primary producers. The present study aimed to investigate the formation of coloration in sodium methylate during its production, seeking to identify the components responsible for this coloration and to determine solutions to mitigate it. The analysis included the presence of metals in both the raw material and the sodium methylate, utilizing spectrophotometric techniques, as well as formaldehyde analyses and the identification of organic compounds, such as ethanol, acetone, and aldehydes, that could contribute to the coloration. The results indicated that the addition of iron to the sample resulted in a proportional increase in coloration, while contamination with acetone produced undesirable coloration, recording 50 APHA in samples with 28 ppm of acetone after six days of storage, which does not meet export specifications, limiting the product to the domestic market and causing economic losses. Therefore, it is essential to implement strict control over the concentration of acetone in the methanol used and to select suppliers that ensure its purity. On the other hand, ethanol at very low concentrations (less than 28 ppm) did not significantly impact the coloration of sodium methylate. The formation of formaldehyde during the process may also influence coloration, highlighting the need for control measures, such as minimizing oxygen presence in the production system.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBatista, Fabio Rodolfo MiguelGarcia, Anna Thaís Fernandes2025-04-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97139/tde-20082025-140915/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-08-20T17:11:02Zoai:teses.usp.br:tde-20082025-140915Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-08-20T17:11:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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As crescentes preocupações ambientais e a necessidade de alternativas aos combustíveis fósseis, em razão da diminuição de suas reservas, impulsionaram a pesquisa por biocombustíveis, com destaque para o biodiesel. Este é reconhecido como um recurso renovável, biodegradável e não tóxico, apresentando propriedades físico-químicas semelhantes às do diesel de petróleo. A produção de biodiesel ocorre por meio da reação de transesterificação, na qual um óleo vegetal reage com um álcool de cadeia curta, como metanol ou etanol, gerando biodiesel e glicerol. O metilato de sódio, um dos principais catalisadores utilizados, é obtido pela reação do metanol com hidróxido de sódio, sendo a BASF S.A. um dos principais produtores. O presente trabalho teve como objetivo investigar a formação de coloração no metilato de sódio durante sua produção, buscando identificar os componentes responsáveis por essa coloração e determinar soluções para mitigá-la. A análise incluiu a presença de metais na matéria-prima e no metilato de sódio, utilizando técnicas de espectrofotometria, além de análises de formaldeído e identificação de compostos orgânicos, como etanol, acetona e aldeídos, que poderiam contribuir para a coloração. Os resultados mostraram que a adição de ferro à amostra resultou em um aumento proporcional da coloração, enquanto a contaminação por acetona gerou coloração indesejada, registrando 50 APHA em amostras com 28 ppm de acetona após seis dias de armazenamento, o que não atende às especificações para exportação, limitando o produto ao mercado interno e ocasionando prejuízos econômicos. Portanto, é fundamental implementar um controle rigoroso da concentração de acetona no metanol utilizado e escolher fornecedores que garantam sua pureza. Por outro lado, o etanol em concentrações muito baixas (inferiores a 28 ppm) não impactou significativamente a coloração do metilato de sódio. A formação de formaldeído durante o processo também pode influenciar a coloração, destacando a necessidade de medidas de controle, como a minimização do oxigênio no sistema de produção. |
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