ÁREA: Química Orgânica

TÍTULO: IDENTIFICAÇÃO DOS ESTERES QUE COMPÕEM O BIODIESEL DA CUTIEIRA (JOANNESIA PRINCEPS VELL) POR CROMATOGRAFIA GASOSA

AUTORES: SOUZA, T.S*.; SILVA, R.C.; CASTRO, E.V R.; DOS SANTOS, R.B.


DEPARTAMENTO DE QUíMICA, UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPíRITO SANTO – UFES / AV. FERNANDO FERRARI, 514, CEP: 29 060 900 – GOIABEIRAS-VITóRIA – ES
TSSQUIMICA@HOTMAIL.COM.BR


RESUMO: O biodiesel aparece como uma alternativa para substituição do óleo diesel em motores de ignição por compressão. O biodiesel pode ser obtido de todos os óleos vegetais do tipo triglicerídeos, a partir de uma reação transesterificação. A reação de transesterificação de lipídeos da cutieira (Joannesia princeps Vell, pertencente à família Euphorbiaceae, encontrada na Mata Atlântica) com metanol e catalisador hidróxido de sódio, promove a obtenção do biodiesel de forma eficiente com rendimento em massa de 53,25%. A composição média obtida por cromatografia gasosa com normalização da área indica a predominância dos ésteres metílicos: o oleato de metila 81,3% e palmitato de metila 6,5%.

PALAVRAS CHAVES: biodiesel, lipídeos, transesterficação, cutieira.

INTRODUÇÃO: Os óleos vegetais aparecem como uma alternativa para substituição ao óleo diesel em motores de ignição por compressão (DUNN, 2002), porém sua aplicação direta é limitada por algumas propriedades físicas dos mesmos, principalmente sua alta viscosidade (ENCINAR at all, 1999). Para reduzir a viscosidade dos óleos vegetais é efetuada a reação de transesterificação com etanol ou metanol (ENCINAR at all, 2002; NASCIMENTO at all, 2001), promovendo a obtenção de um combustível, denominado biodiesel, cujas propriedades são similares às do óleo diesel (DORADO at all, 2003; DORADO at all, 2004; E. STAHL, 1967). A maior parte do biodiesel atualmente produzido no mundo deriva do óleo de soja, utilizando metanol e catalisador alcalino (CANAKCI at all, 2001), porém todos os óleos vegetais do tipo triglicerídeos podem ser transformados em biodiesel. O óleo vegetal de maior interesse para a produção do biodiesel é determinado pela geografia, clima e a economia (FERRARI at all, 2005). Assim o presente trabalho visa à conversão dos lipídeos da cutieira - Joannesia princeps Vell, pertencente à família Euphorbiaceae, encontrada na Mata Atlântica, em biodiesel e a determinação de sua composição por CG.

MATERIAL E MÉTODOS: Os lipídeos da cutieira foram extraídos da castanha seca em estufa a 60ºC por 2 h, utilizando clorofórmio sob refluxo por 24h (IKAN, 1991). O biodiesel foi preparado por reação de transesterificação (30g de lipídeos, 8,5mL de metanol e 0,3g de hidróxido de sódio sob agitação e refluxo, por 30 min a 55ºC), purificado com solução metanólica de ácido cítrico 50% e lavado com água quente (4x10mL) até a neutralidade (TOMASEVIC at all, 2003). O biodiesel foi seco com sulfato de sódio anidro e determinado o rendimento da transesterificação. A reação foi acompanhada por cromatografia de camada delgada utilizando como eluente éter de petróleo, éter etílico e ácido acético (85: 15: 1 v/v/v) e a revelação feita com vapor do iodo (SILER-MARINKOVIC at all, 1998).
O biodiesel foi analisado por espectrometria de Infravermelho (AIROX DIESEL com detector do tipo FT-IR) e por cromatografia gasosa (VARIAM STAR 3600 CX * Coluna: DB-1 (dimetilpolisiloxano) 30 m, I. D. 0,32 mm e filme 5m. * Gás de arraste: N2. * Temperatura do injetor: 200ºC. * Temperatura do detector: 250ºC. * Detector: FID. *Programa de temperatura: Ti=110ºC (1 min). Tf=290ºC (21 min). * Rampa de temperatura: 6 ºC/min.


RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados obtidos tanto para extração dos lipídeos da cutieira como para a transesterificação são preliminares. A extração foi feita em triplicata, onde o teor de lipídeos na castanha foi 42,0% em massa. A reação de transesterificação dos lipídeos (Figura 1) pode ser verificada 30 minutos de reação por cromatografia de camada delgada (FERRARI at all, 2005), este resultado pode ser confirmado por espectrometria de Infravermelho através do deslocamento 35 cm-1 no modo vibracional da carbonila do biodiesel em relação aos lipídeos da cutieira.

Figura 1

Foi obtido um rendimento médio de 53,2% em massa para a conversão dos lipídeos da cutieira em biodiesel. A composição média do biodiesel produzido pode ser verificada por cromatografia gasosa comparando o tempo de retenção dos padrões de ésteres metílicos (Figura 2). O cromatograma indica a predominância de ésteres metílicos do ácido oléico e do ácido palmítico.

Figura 2

A partir da quantificação por normatização de área no cromatograma (SIMS, 1985) foram obtidos os seguintes valores relativos à composição dos principais ésteres presentes no biodiesel da cutieira (Tabela 1).

Tabela 1




CONCLUSÕES: Os dados preliminares indicam que a formação do biodiesel ocorreu de forma eficiente com rendimento em massa de 53,25% através de um processo simples e rápido. A composição obtida por comparação de tempo de retenção em cromatografia gasosa indica uma predominância de dois ésteres: o oleato de metila 81,3% e palmitato de metila 6,5% por normalização de área. Numa primeira análise a obtenção de biodiesel de cutieira é possível, porém há a necessidade de um maior conjunto de dados sobre a planta e caracterização físico-química do biodiesel para possível aplicação.

AGRADECIMENTOS:PRPPG-UFES, DQUI-UFES

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:CANAKCI, M.; VAN GERPEN, J.; Trans. ASAE 2001, 44, 1429.
DORADO, M. P.; BALLESTEROS, E.; ARNAL, J. M.; GÓMEZ, J.; JIMÉNEZ, F. J. L.; Energy Fuels 2003, 17, 1560.
DORADO, M. P.; BALLESTEROS, E.; LÓPEZ, F. J.; MITTELBACH, M.; Energy Fuels. 2004, 18, 77.
DUNN, D. O.; J. Am. Oill Chem. Soc. 2002, 79, 915.
ENCINAR, J. M.; GONZÁLEZ, J. F.; RODRÍGUEZ, J. J.; TEJEDOR, A.; Energy Fuels. 2002, 16, 443.
ENCINAR, J. M.; GONZÁLEZ, J. F.; SABIO, E.; RAMIRO, M. J.; Ind. Eng. Chem Res.1999 38, 2927.
FERRARI R. A.; OLIVEIRA V. S.; Química. Nova, Vol. 28, No. 1, 19-23, 2005.
http://www.arvores.brasil.nom.br/florin/popular.htm acessada em maio de 2006.
IKAN, R., Natural Products: a laboratory guide., 2 ed., Academic Press, Inc., 1991, p. 23-29.
NASCIMENTO, M. G.; COSTA NETO, P. R.; MAZZUCO, L. M.; Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento. 2001, 19, 28.
SILER-MARINKOVIC, S.S.; TOMASEVIC, A.V.; Elsevier Science Fuel. 1998, 77, 1.
SIMS, R. E. H.; Trans. ASAE, 1985, 28, 716.
TOMASEVIC, A.V.; SILER-MARINKOVIC, S.S.; Fuel Processing Technology. 2003, 81, 2.