Realizado em Goiânia/GO, de 04 a 06 de Setembro de 2017.
ISBN: 978-85-85905-20-0
TÍTULO: Produção e determinação de propriedades físico-químicas de biolubrificante derivado de linhaça
AUTORES: Pereira Alves, R. (UFG) ; Roberto Antoniosi Filho, N. (UFG) ; Savioli Flores, I. (IFG) ; Pereira, J. (LAMES)
RESUMO: Dentre as substâncias químicas que mais impactam os sistemas ambientais, os hidrocarbonetos se
destacam devido à elevada capacidade de contaminação e ao grau de risco que oferecem à integridade física
dos seres vivos, pois são carcinogênicos. Entretanto, por se constituírem nas matérias-primas de muitos
produtos de fundamental importância para o sistema econômico atual, tais como combustíveis fósseis,
solventes, coque, massa asfáltica, graxas, óleos de produção, óleos básicos e lubrificantes, os
hidrocarbonetos ainda são e serão intensamente requeridos pela sociedade.
O presente trabalho tem como foco sintetizar um bioproduto menos agressivo ao meio ambiente e que
possa ser produzido a partir de uma matéria-prima renovável e de fácil acesso, como é o caso da linhaça.
PALAVRAS CHAVES: alquilação, ; eterificação ; eterificação
INTRODUÇÃO: Os lubrificantes de origem fóssil são formulados a partir de um óleo base e de aditivos químicos, sendo
encontrados nos estados sólido, pastoso, líquido e gasoso. Muitas de suas propriedades são melhorada pela
adição de alguns aditivos especiais. Por exemplo, as estabilidades à degradação e oxidação são melhoradas
com a adição de um antioxidante; outras propriedades, contudo, são concedidas ao óleo lubrificante por
outros aditivos, como, de extrema pressão, antidesgaste, anticorrosivos, antiespumantes, melhoradores de
viscosidade e lubricidade.
O maior agravante na utilização desses óleos minerais é sua baixa taxa de reciclagem e elevada
toxicidade; ausência de gerenciamento de resíduos e de controle de descarte por parte de seus
responsáveis. A maior porção de óleo mineral usado no mundo vai parar no meio ambiente, já que apenas 24
% deste material é reutilizado, sendo o restante queimado ou descartado de forma ilegal. Além de contaminar
o ar, solo e água, os componentes usados apresentam elevada toxicidade aos seres humanos e animais.
Tendo em vista os efeitos gerados pelos lubrificantes não renováveis, possível escassez futura dos
derivados de petróleo e elevado custo de seus aditivos, este trabalho possui como objetivo, sintetizar
processos de produção de biolubrificante modificado quimicamente que possua custo mais acessível, que
possa ser extraído de fontes renováveis e que seja ambientalmente mais seguro, para reduzir o consumo
excessivo de lubrificantes minerais e de elevada toxicidade em diferentes ecossistemas.
MATERIAL E MÉTODOS: Para preparação do bioproduto extraiu-se 80 g de óleo de linhaça com 600 mL de n-hexano 95 % via soxhlet,
durante 6 h consecutivas. Após extração a mistura foi filtrada em papel de filtro e rotoevaporada por 3 h para
retirar pequenas partículas e solvente orgânico.
Adicionou-se 450 mL HCl 37 % (m/m) a 150 mL de álcool terciário em um funil de separação de 2000
mL. A mistura foi agitada manualmente durante 15 min em temperatura ambiente. Após separação, a fase
orgânica foi lavada com 500 mL de solução aquosa de NaHCO3 a 3 % (m/V). Posteriormente a fase orgânica
foi seca com 15 g de Na2SO4 anidro e filtrada em papel de filtro quant. O processo de adição utilizado neste
trabalho foi semelhante ao proposto por Souza, que consistiu no aquecimento de 100 g de óleo linhaça com
265 mL de cloreto de alquila (1:3), na presença de 3 g de catalisador heterogêneo devidamente triturado,
peneirado, secado e ativado à 110 °C por 12 h. Essa mistura foi efetuada em reator fechado, durante 1 h sob
agitação e aquecimento de 90 °C. Ao término da primeira etapa, o produto intermediário obtido foi lavado a
60 °C por 5 vezes com água Milli-Q® para a remoção de resíduos de HCl, cloreto de alquila, glicerol e
catalisador. Após a lavagem, utilizou-se 15 g de Na2SO4 para remover a água residual. Posteriormente o
produto aquil-clorado foi submetido a destilação sob um período superior a 10 h em pressão reduzida com
temperatura entre 90 a 100°C, eliminando fase aquosa. Ao término deste processo obteve-se o produto cloro
alquilado de ácidos graxos derivado do óleo (CBG).
Na reação de eterificação e esterificação do CBG, o produto formado foi um éter de éster derivado de
ácido graxo alquilado (EEB)que foi rotoevaporada para remoção de n-hexano e isolamento total do
biolubrificante.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O rendimento obtido através da extração do óleo de linhaça marrom (Figura 1) pela utilização do solvente n-
hexano, via soxhlet, foi de 33 % (m/m), apresentando boa eficiência quando comparado a oleaginosas como
soja (18%), algodão (18 %), arroz (15 %), oliva (25 % m/m). Na Tabela 1 estão representados os resultados
obtidos de diferentes ensaios avaliados para o bioproduto derivado do óleo de linhaça segundo as normas
ASTM. O biolubrificante obteve excelentes resultados na maioria das análises físico-químicas, como: baixo
índice de acidez e corrosividade ao cobre, elevada estabilidade oxidativa e lubricidade, o que garante maior
vida útil ao sob altas temperaturas. Em relação ao seu aspecto visual o EEB apresentou coloração suave e
aparência límpida isenta de material particulado, semelhante a lubrificantes sintéticos já consolidados no
mercado. Por apresentar baixo ponto de névoa e fluidez, o biolubrificante pode ser aplicado em motores nas
regiões de clima tropical e temperado, sem a necessidade do emprego de anticongelantes de alto custo e
elevada toxicidade. O alto índice de viscosidade está relacionado à capacidade do biolubrificante se manter
lúbrico com variação mínima estrutural quando se eleva drasticamente a temperatura. Quando isso ocorre,
não há comprometimento na lubrificação do motor se submetido a um longo período de funcionamento.
Neste caso, não foi necessário o emprego de aditivos melhoradores de viscosidade e pressão.
O último parâmetro avalido e não menos importante, foi o teor de enxofre. Sabe-se que lubrificantes de
petróleo apresentam elevados teores de enxofre em sua composição. O enxofre é um componente
extremamente nocivo quando queimado, visto que, sua combustão produz óxidos de enxofre, responsáveis
pelo aumentos de chuva ácidas.
Figura 1.
Cromatograma referente a composição de ácidos graxos contidos no
óleo de linhaça marrom.
Tabela 1.
Caracterização físico-química do biolubrificante derivado de linhaça.
CONCLUSÕES: Diferentes ensaios do produto indicaram presença elevada de ácidos graxos livres, ácidos alquilados e
eterificados, ésteres etílicos alquilados e também eterificados. Observou-se baixa concentração de ácidos
insaturados que não sofreram reação de adição, indicando que ainda há necessidade de otimização dessa
etapa do processo, elevando a estabilidade a oxidação.Os testes referentes a qualidade do produto
lubrificante de linhaça em comparação com lubrificantes convencionais demonstrou melhores resultados a
cerca da lubricidade, corrosividade e índice de viscosidade além de ter origem renovável.
AGRADECIMENTOS: A ABQ, CAPES, CNPQ, UFPB, UFG e LAMES.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 1 ALVAREZ, P.J.; Princípios e Aplicações da Biorremediação. São Paulo - SP, Editora Signus, 2004.
2 MORTIER, R.M.; FOX, M.F.; ORSZULIK, S.T.; Chemistry and Technology of Lubricants. Nova York, Springer, 2010.
3 RIZVI, S.Q.A.; A comprehensive review of lubricant chemistry, technology, selection, and design; ASTM International: West Conshohocken., 2009.
4 SOUZA, C.G.; Planejamento e otimização das reações de eterificação e esterificação de ácidos graxos ramificados produzidos a partir de óleo de soja visando obtenção de biolubrificantes. Goiás - GO, UFG, 2012.