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Reagentes:
•Óleo vegetal usado;
•Hidróxido de sódio (NaOH, m= 1,48g );
•Metanol a 99%;
•Fenolftaleína.
•Pipetas 1 e 10mL;
•Termómetro;
•Gobelés;
•Vareta de vidro;
•Placa de aquecimento eléctrica;
•Balança;
•Funil;
•Papel de filtro;
•Suporte Universal.
Provêm de energia renovável;
Gera mais energia que o diesel;
Agricultura sustentável;
Redução de mortes relacionados aos poluentes emitidos pelo diesel;
Colabora para a diminuição do efeito de estufa.
• Produção de biodiesel a partir de óleo vegetal usado;
• Identificar os materiais e equipamentos;
• Respeitar as regras do laboratório;
• Manusear corretamente os materiais necessários.
Objetivos
O Biodiesel possibilita estabelecer um ciclo fechado de carbono. A planta que é utilizada como matéria-prima absorve o CO2 e liberta-o novamente quando o biodiesel é queimado na combustão do
motor.
Ciclo do Biodiesel
Vantagens e desvantagens do biodiesel
Devido ao clima muito frio de muitas regiões a viscosidade do biodiesel aumenta, o que impede o bom funcionamento do motor;
É mais caro que o diesel normal;
A exploração desmedida dos solos pode originar uma diminuição de biodiversidade;
O preço dos alimentos tendem a subir pois alguns alimentos, como a soja e o milho, deixam de ser só alimento e passam a ser também utilizados para fazer combustível.
•1ªfase-Filtração
1. Aqueceu-se o óleo alimentar até atingir uma temperatura de cerca de 35ºC;
2. De seguida filtrou-se o preparado para serem eliminados os resíduos sólidos.
•2ªfase-Remoção da água
1. Aqueceu-se novamente o óleo até atingir a temperatura de 100ºC, agitando para evitar projeções.
•3ª fase
1. Mediu-se um certo volume de OAU seco e filtrado ou óleo alimentar puro (OAP);
2. Determinou-se a massa do volume de OAP ou de OAU;
3. Calculou-se a massa de hidróxido de sódio (NaOH), através da relação acima referida;
4. Pesou-se a massa de NaOH calculado;
5. Triturou-se o NaOH até redução a pó;
6. Calculou-se o volume de metanol através da relação acima referida;
7. Mediu-se o volume de metanol calculado;
8. Transferiu-se o NaOH e o metanol para um copo de preparação;
9. Colocou-se o copo na placa com agitação e deixou-se a agitar a mistura até a dissolução completa do NaOH;
10.Interrompeu-se a agitação e tapou-se o copo com um vidro de relógio.
Procedimento
AP2 - Preparação de Biodiesel a partir de óleo vegetal usado
Agrupamento de Escolas Morgado de Mateus
Realizado por: Adriana Monteiro, António Martins, Melanie Mota, Raquel Pinto e Verónica Vilela. Endereço de e-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected] e [email protected].
Fig.1 – Ciclo do biodiesel.
Os combustíveis fósseis são de origem mineral e constituídos por compostos de carbono. Estes são originados pela decomposição de materiais orgânicos, o que leva milhões de anos. Por este motivo
estes recursos são considerados naturais não renováveis. A gasolina, o gás natural, o carbono mineral e o óleo diesel são os combustíveis fósseis mais conhecidos e a sua queima gere energia para
movimentar motores e até energia eléctrica, no caso das usinas termoeléctricas. Contudo a queima destes combustíveis contribuem para a poluição atmosférica sendo responsável pelo aquecimento
global e pelo efeito estufa.
Devido às consequências da utilização de combustíveis fósseis surgiu a necessidade de utilizar combustíveis mais “limpos”, como o caso do biodiesel. O biodiesel é um combustível renovável que
deriva de óleos vegetais, como o girassol, ou de gorduras animais. O biodiesel é um combustível importante pois é derivado da biomassa, ou seja, de matéria orgânica de origem vegetal ou animal,
por isso este combustível é denominado “bio”. A combustão interna por compressão possibilita a geração de outro tipo de energias para substituir parcial ou totalmente os combustíveis de origem
fóssil. Quimicamente, o biodiesel é o diéster monoalquílico proveniente de um ácido gordo que são derivados de lípidos. Este pode ser também produzido através da reacção de triglicerídeos com
metanol quando utilizado um catalisador ácido ou básico.
Introdução
Reações envolvidas no processo
Fig.2- Reação de Transesterificação.
Fig.3- Reação de Esterificação.
Material
Glicerina
Biodiesel
Resultados
Biodiesel
Para verificarmos se o que obtivemos era mesmo biodiesel, realizámos três testes:
1) No primeiro teste testámos a combustibilidade do biodiesel e assim, recorremos à sua queima da qual poderia haver dois cenários possíveis: haver fumo branco e haver fumo preto. Na nossa
experiência obtivemos fumo preto, o que indica que de facto o resultado na nossa experiência é biodiesel.
2) No segundo teste realizado determinámos a densidade do biodiesel pelo método do densímetro. Medimos a temperatura a que se encontrava o biodiesel (25ºC) e para essa temperatura existe um
valor estipulado de densidade numa tabela (pT = 0,900).
p25- densidade a 25ºC
p(água a 25ºC) = 0,997
p25 = pT x p <=> p25 = 0,900 x 0,997 = 0,8973
Como o valor esperado era 0,900 e o obtido foi 0,8973, podemos concluir que os valores são muito próximos logo, de acordo com este teste, o que obtivemos desta experiência é biodiesel. Esta
pequena discrepância entre os dois valores poderá dever-se a erros de leitura ou sistemáticos.
3) O terceiro teste consistiu na determinação do índice de acidez do biodiesel, cujo valor teórico é 0,224.
m(KOH) = 6,0x10-3 x 25 = 0,15g/ml
m biodiesel = 48,70g
Vi (KOH) = 20,1ml
Vf (KOH) = 11,5ml
V (KOH) = 8,6ml
Iacidez = 5,611 V KOH / m biodiesel
8,6 / 48,70 = 0,177
O valor obtido é muito diferente do teórico e isto pode dever-se a erros de leitura ou de cálculos. Contudo, como dois dos três testes foram afirmativos, podemos verificar que o nosso grupo obteve
biodiesel.
Discussão
Fig.4- Execução do primeiro teste – combustão do biodiesel e consequente fumo preto .
Ao realizarmos a experiência verificamos que não são necessários muitos conhecimentos na área da química para a obtenção do biodiesel pois é um procedimento bastante fácil de executar, tendo
sempre em conta as regras de segurança do laboratório. O biodiesel é uma energia alternativa que faz parte dos "combustíveis limpos". Este apresenta várias vantagens que são bastante importantes,
por exemplo a nível ambiental, este reduz o efeito de estufa. Para além deste, o biodiesel também tem impactos positivos no âmbito social e profissional. Na nossa opinião, o biodiesel não deve ser
visto como um combustível do futuro, pois este ainda não é ecologicamente satisfatório. Se nós seres humanos procurássemos a exploração do biodiesel, correríamos o risco de pôr em perigo vários
ecossistemas, piorando a crise ambiental atual.
Conclusão
• 4ªfase-Aquecimento,sedimentação e separação.
1. Mediu-se o volume de óleo a tratar para um recipiente apropriado e aqueceu-se o óleo entre 48 e 54ºC;
2. Adicionou-se a esta mistura ao óleo aquecido e agitou-se vigorosamente cerca de 1h;
3. Colocou-se o balão com o óleo em banho-maria, e deixou-se aquecer o óleo até atingir a temperatura de 65ºC;
4. Adicionou-se a mistura de hidróxido de sódio e metanol ao óleo aquecido;
5. Procedeu-se à agitação da mistura anterior durante pelo menos 60 minutos mantendo a temperatura da reação entre 65ºC e 68ºC.
Procedimento (continuação)
