ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Química Orgânica
Autores
Fraga, I.M. (IFMT) ; Penha, B.F. (IFMT) ; Jacobina, M.C.M. (IFMT)
Resumo
Os óleos e gorduras são substâncias insolúveis em água, de origem animal, vegetal ou microbiana, formadas de produtos de condensação entre glicerol e ácido graxos. Os óleos e as gorduras animais e vegetais, têm tido um papel importante em muitos segmentos, tais como materiais poliméricos, lubrificantes, e produção de biodiesel. Para a produção de biodiesel a partir da reação de transesterificação, faz-se necessário conhecer a massa molecular do óleo a ser utilizado como matéria- prima. Atualmente são poucos os relatos na literatura, de equações empregadas no cálculo da massa molecular de óleos e gorduras. Diante disso, esse trabalho apresentou três equações diferentes encontradas na literatura e comparou a eficácia das mesmas no cálculo do peso molecular do óleo de soja.
Palavras chaves
óleo; massa molecular; equações
Introdução
Os óleos e gorduras são substâncias insolúveis em água, de origem animal, vegetal ou microbiana, formadas de produtos de condensação entre glicerol e ácido graxos, chamado triglicerídeos (Moretto e Fett, 1998). Os óleos e as gorduras animais e vegetais (triglicerídeos), in natura ou modificados, têm tido um papel importante em muitos segmentos, tais como materiais poliméricos, lubrificantes, biodiesel, revestimentos, adesivos estruturais, entre outros (Suarez, et al., 2007). Para a produção de biodiesel a metodologia mais empregada tem sido a reação de transesterificação, onde, um triacilglicerídeo reage com um álcool na presença de uma base ou ácido forte, produzindo uma mistura de ésteres de ácidos graxos e glicerol. Para uma transesterificação estequiometricamente completa, uma proporção molar 3:1 de álcool por triacilglicerídeo é necessária, no entanto, devido ao caráter reversível da reação, o álcool geralmente é adicionado em excesso contribuindo, assim, para aumentar o rendimento do éster (Geris, et al., 2007). Para se chegar a uma proporção estequiométrica correta é necessário conhecer a massa molecular de cada reagente envolvido na reação. Quando se fala de óleos e gorduras o cálculo da massa molecular torna-se um assunto mais complexo, devido ao fato de se tratar de moléculas constituídas por diferentes ácidos graxos em diferentes proporções. São poucos os trabalhos disponíveis na literatura, que apresentam maneiras de se calcular a massa molecular de um óleo. Diante do exposto, esse trabalho tem como objetivo, apresentar três equações encontradas na literatura para o cálculo da massa molecular de óleos e gorduras e comparar o resultado das mesmas a partir da análise de cada uma delas no cálculo da massa molecular do óleo de soja.
Material e métodos
Para construção desse trabalho, foram realizados levantamentos bibliográficos em livros, revistas eletrônicas, teses de doutorado e dissertações de mestrado. De todos os trabalhos analisados, três equações foram escolhidas a fim de serem testadas e comparadas a partir do cálculo da massa molecular do óleo de soja. A equação 1 foi apresentada por Chaves (2008), onde a massa molar média do óleo consiste no somatório da % molar de cada ácido graxo que o compõem, multiplicado pela sua massa molar e por três, e dividido pelo somatório da % molar dos ácidos graxo. MM óleo=[3*(∑ %ac.graxos * MMac.graxos)]/[∑ %ac.graxos]+38,04 Equação 1 Onde %ac.graxos = Percentual molar do ácido graxo 38,04= diferença entre a massa molecular da glicerina e as três moléculas de água que substituem a glicerina. MMac.graxos= Massa molar de cada ácido graxo existente na molécula (g/mol); MMoleo= Massa molar do óleo (g/mol). A equação 2 foi apresentada por Pighinelli (2007)e também se baseia na composição de ácidos graxos presentes no óleo. MMóleo= 3*(∑ %ac.graxos * MMac.graxos) +38 Equação 2 Onde: %ac.graxos= Quantidade de cada ácido graxo existente na molécula; MMac.graxos= Massa molar de cada ácido graxo existente na molécula (g/mol); MMoleo= Massa molar do óleo (g/mol). A equação 3 que foi apresentada por Almeida (2010), onde a massa molecular é calculada a partir do índice de saponificação do óleo em questão. PMmédio=(168000/I.S) Equação 3 Onde PMmédio=peso molecular médio IS=índice de saponificação do óleo Para o cálculo da massa molecular do óleo de soja fez-se necessário buscar na literatura a composição em ácidos graxos do óleo de soja, a composição utilizada baseou-se no trabalho de Santos (2010).
Resultado e discussão
A massa molecular do óleo de soja calculada a partir da equação 1 foi de 873,32
g/mol, enquanto que a massa molecular calculada a partir da equação 2 foi de
873,36 g/mol . Para a equação 3 foi necessário utilizar o valor de índice de
saponificação do óleo de soja que de acordo com Knothe et al., (2006), é de 189,
após os cálculos foi encontrada para a equação 3 a massa molecular de 888,88
g/mol. Esses resultados mostram pouca diferença entre o valor final de massa
molecular para o óleo de soja, pode-se dizer então que todas as equações
mostraram-se satisfatórias, não apresentando diferenças significativas. No caso
de serem esses valores empregados no calculo estequiométrico para a reação de
transesterificação de óleos vegetais, qualquer uma das equações seriam válidas,
não interferindo no biodiesel obtido.
Conclusões
Foram comparadas três diferentes equações de massa molecular de óleos e gorduras a partir do cálculo da massa molecular do óleo de soja. os resultados encontrados, estiveram bem próximos, o que mostra que qualquer uma das equações é eficaz no cálculo da massa molecular do óleo, não interferindo no cálculo estequiométrico final da síntese de biodiesel a partir da reação de transesterificação do óleo.
Agradecimentos
Ao Instituto Federal do Mato Grosso, campus Cáceres.
Referências
ALMEIDA, A. P. DE . Etanólise do óleo de coco: estudo das variáveis de processo. Dissertação de mestrado em Engenharia Química. Universidade Federal de Alagoas. Maceió, 2010.
CHAVES, A. T C. A. Otimização do processo de produção de biodiesel etílico do óleo de girassol (hellianthus annus) aplicando um delineamento composto central rotacional (DCCR). Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Química. Universidade Federal da Paraíba. João Pessoa/PB, 2008.
GERIS, R.; SANTOS, N. A. C.; AMARAL, B. A.; MAIA, I. S.; CASTRO, V. D.; CARVALHO, J. R. M. Biodiesel de soja - reação de transesterificação para aulas práticas de química orgânica.Rev. Quím. Nova, vol.30, n 5,São Paulo, 2007.
KNOTHE, G.; GERPEN, J. V.; KRAHL, J.; RAMOS, L. P. Manual de Biodiesel. Ed. Blucher.São Paulo. 2006.
MORETTO, E.; FETT, R. Tecnologia de óleos e gorduras vegetais na indústria de alimentos. São Paulo, Ed. Varella, 149p.1998.
PIGHINELLI, A. L. M. Extração mecânica de óleos de amendoim e de Girassol para produção de biodiesel via Catálise básica. Dissertação de mestrado em Engenharia Agrícola. Universidade estadual de Campinas. São Paulo. 2007.
SUAREZ, P. A. Z.; MENEGHETTI, S. M. P.; MENEGHETTI, M. R.; WOLF, C. R. Transformação de triglicerídeos em combustíveis, materiais poliméricos e insumos químicos: algumas aplicações da catálise na oleoquímica. Revista Quim. Nova, Vol. 30, No. 3, 667-676, 2007.
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