38
Apresentação inspirada na tradução da publicação do website: Journey to Forever www.journeytoforever.org Biodiesel Edição e tradução: Jorge Timmermann Revisão: Itamar Vieira Rede Permear (SC) Brasil www.permear.org.br 2006

QuíMica Do Biodiesel

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Page 1: QuíMica Do Biodiesel

Apresentação inspirada na tradução da publicação do

website:

Journey to Forever www.journeytoforever.org

Biodiesel

Edição e tradução: Jorge TimmermannRevisão: Itamar Vieira

Rede Permear (SC) Brasilwww.permear.org.br

2006

Page 2: QuíMica Do Biodiesel

Química do Carbono

CC

Elemento químico (carbono)

Com suas 4 valências (-4)

Page 3: QuíMica Do Biodiesel

Química do Carbono

Outro elemento químico (hidrogênio)

HHCom sua valência (+1)

Page 4: QuíMica Do Biodiesel

Química do Carbono

CC1 Carbono ligado a 4

Hidrogênios (H)

H

H

H

H

Forma o METANO

Quando vários elementos químicos se juntam formam-se compostos químicos

Page 5: QuíMica Do Biodiesel

Química do Carbono

CCH

H

H

H

Vários Carbonos juntosformam compostos em cadeia

Page 6: QuíMica Do Biodiesel

CH

H

H

H CH

H

H

HCH

H

HCH

H

HCH

H

H

CH

H

H

ETANO

Dois Carbonos

Química do Carbono

Vários Carbonos juntosformam compostos em cadeia

Page 7: QuíMica Do Biodiesel

CH

H

H

H CH

H

H

HCH

H

H

H

Três Carbonos

CH

H

HCH

H

HCH

H

Propano

CH

H

H

CH

H

HCH

H

Química do Carbono

Vários Carbonos juntosformam compostos em cadeia

Page 8: QuíMica Do Biodiesel

Química do Carbono

CCH

H

H

H

Quando o metano oxida-se (O)

O

Forma-se um álcool

METANOL

Page 9: QuíMica Do Biodiesel

Química do CarbonoQuando o etano

oxida-se (O)

HCH

H

CH

H H

Forma-se outro álcool

O

ETANOL

Page 10: QuíMica Do Biodiesel

Química do CarbonoQuando o propano

oxida (O) seus três Carbonos

Forma-se o PROPANOTRIOL

CH

H

CH

H

CH

H

H

H

O

O

O

ouGLICERINA

Page 11: QuíMica Do Biodiesel

Química do Carbono

Quando o metanol se oxida (O)

CCH

H

H

HO

A oxidação de um álcool produz um ácido

Page 12: QuíMica Do Biodiesel

Química do Carbono

Quando o metanol oxida-se (O)

A oxidação de um álcool produz um ácido

CCH

H

H

HO

O

Forma-se o ácido metanóico(ácido fórmico)

Page 13: QuíMica Do Biodiesel

Química do CarbonoA oxidação de um álcool produz um ácido

Quando o etanol oxida-se (O)

HCH

H

CH

H H

O

Page 14: QuíMica Do Biodiesel

Química do CarbonoA oxidação de um álcool produz um ácido

Quando o etanol oxida-se (O)

CHH

CH

H H

HO

Page 15: QuíMica Do Biodiesel

Química do CarbonoA oxidação de um álcool produz um ácido

Quando o etanol oxida-se (O)

HHC

CH

H H

HO

O

Forma-se o ácido etanóico(ácido acético)

Page 16: QuíMica Do Biodiesel

Química do CarbonoAs cadeias de carbono

podem ser muito compridas

Podem ter 4,5,..., 10 ou mais CARBONOS

Os ácidos orgânicos que formam os óleos

tem 16 - 18 CARBONOS

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H OHC

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

São chamados de ácidos graxos

Page 17: QuíMica Do Biodiesel

Química do Carbono

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H OHC

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H OHC

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H OHC

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

Base

Glicerina(glicerol)

(3 Carbonos)

C

H

HOH

C H

H

OH

C HOH

Ácidos Graxos (3 cadeias de 18 C)

Ácidos e bases formam saisSais são chamadas de éster:

Page 18: QuíMica Do Biodiesel

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

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H OHC

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H OHC

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H OHC

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C

H

HOH

C H

H

OH

C HOH

Química do CarbonoÁcidos e bases formam sais

Sais são chamadas de éster:

Ácidos Graxos (3 cadeias de 18 C)

H e O se recombinam,formando 1 molécula do éster e 3 moléculas de água (H O) 2

Base

Glicerina(glicerol)

(3 Carbonos)

Page 19: QuíMica Do Biodiesel

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H OHC

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H OHC

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C

H

HO

C H

H

OH

C HOH

Química do CarbonoÁcidos e bases formam sais

Sais são chamadas de éster:

Ácidos Graxos (3 cadeias de 18 C)

H e O se recombinam,formando 1 molécula do éster e 3 moléculas de água (H O) 2

OH H

Base

Glicerina(glicerol)

(3 Carbonos)

Page 20: QuíMica Do Biodiesel

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H OHC

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H OHC

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C

H

HO

C H

H

OH

C HOH

Química do CarbonoÁcidos e bases formam sais

Sais são chamadas de éster:

Ácidos Graxos (3 cadeias de 18 C)

H e O se recombinam,formando 1 molécula do éster e 3 moléculas de água (H O) 2

HOH

Base

Glicerina(glicerol)

(3 Carbonos)

Page 21: QuíMica Do Biodiesel

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H OHC

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H OHC

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

Glicerina

(glicerol)

C

H

HO

C H

H

OH

C HOH

Química do CarbonoÁcidos e bases formam sais

Sais são chamadas de éster:

Ácidos Graxos (3 cadeias de 18 C)

H e O se recombinam,formando 1 molécula do éster e 3 moléculas de água (H O) 2

OH+H

Page 22: QuíMica Do Biodiesel

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H OHC

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H OHC

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C

H

HO

C H

H

OH

C HOH

Química do CarbonoÁcidos e bases formam sais

Sais são chamadas de éster:

Ácidos Graxos (3 cadeias de 18 C)

OH+H = (H O)²

Glicerina

(glicerol)

H e O se recombinam,formando 1 molécula do éster e 3 moléculas de água (H O) 2

Page 23: QuíMica Do Biodiesel

Monoglicerídio

Glicerol

Ácidos e bases formam saisSais são chamadas de éster:

Química do Carbono

OOH+H = (H O)

²

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H OHC

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H OHC

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C

H

H

C H

H

OH

C HOH

O

Ácidos Graxos (3 cadeias de 18 C)

Page 24: QuíMica Do Biodiesel

Diglicerídio

Glicerol

Ácidos e bases formam sais

Química do Carbono

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

Sais são chamadas de éster:

Ácidos Graxos (cadeias de 18 C)

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

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H OHC

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

O

C

H

H

C H

H

OH

C HC

OOH+H = (H O)

²

OOH+H = (H O)

²

O

O

Page 25: QuíMica Do Biodiesel

Triglicerídio

Glicerol

OH+H = (H O)²

OH+H = (H O)²

OH+H = (H O)²

Ácidos e bases formam sais

Química do Carbono

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

Sais são chamadas de éster:

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C H

H

C HC

C

O

O

O

Ácidos Graxos (cadeias de 18 C)

O

O

O

Page 26: QuíMica Do Biodiesel

Triglicerídio

Glicerol

Ácidos e bases formam sais

Química do Carbono

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

Sais são chamadas de éster:

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C H

H

C HC

C

OOHH=(HO)

²

Ácidos Graxos (cadeias de 18 C)

O

O

O

OHH=(HO)²

OHH=(HO)²

O

O

Page 27: QuíMica Do Biodiesel

Triglicerídio

Glicerol

Ácidos e bases formam sais

Química do Carbono

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

Sais são chamadas de éster:

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C H

H

C HC

C

O(HO)

²

Ácidos Graxos (cadeias de 18 C)

O

O

O

(HO)²

(HO)²

O

O

Page 28: QuíMica Do Biodiesel

Triglicerídio

Glicerol

Ácidos e bases formam sais

Química do Carbono

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

Sais são chamadas de éster:

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C H

H

C HC

C

O

Ácidos Graxos (cadeias de 18 C)

O

O

O

(H)²

O

(H)²

O

(H)²

O

O

O

Page 29: QuíMica Do Biodiesel

Triglicerídio

Glicerol

Ácidos e bases formam sais

Química do Carbono

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

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C

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C

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C

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C

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H

C

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H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

Sais são chamadas de éster:

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

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H

C

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H

C

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C

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C

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C

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H

C

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C C

H H

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C

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C

H

H

C

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H

C

H

H

C

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H

C H

H

C HC

C

O

Ácidos Graxos (cadeias de 18 C)

O

O

O

(H)²

O

(H)²

O

(H)²

O

O

O

Page 30: QuíMica Do Biodiesel

Glicerol

Química do Carbono

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

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H

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C

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H

C

H

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C

H

H

C

H

H

C

H

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C

H

H

C

Ácidos e bases formam saisSais são chamadas de éster:

C C

H H

H C

H

H

C

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H

C

H

H

C

H

H

C

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H

C

H

H

C

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H

C

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C

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C

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C

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C

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C

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C

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C C

H H

H C

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C

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H

C

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C

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C

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C

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C

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C

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C

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C

H

H

C H

H

C HC

C

Ácidos Graxos (cadeias de 18 C)

O

O

O

O

O

O

Triglicerídio

Page 31: QuíMica Do Biodiesel

Glicerol

Química do Carbono

C C

H H

H C

H

H

C

H

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C

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H

C

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C

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C

H

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C

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H

H

C

Ácidos e bases formam saisSais são chamadas de éster:

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

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H

C

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C

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C

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C

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C C

H H

H C

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H

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H

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H

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C

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C H

H

C HC

C

Ácidos Graxos (cadeias de 18 C)

O

O

O

O

TriglicerídioO

O

Page 32: QuíMica Do Biodiesel

Glicerol

Química do Carbono

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

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H

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C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

Ácidos e bases formam saisSais são chamadas de éster:

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

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H

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H H

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H

C H

H

C HC

C

Ácidos Graxos (cadeias de 18 C)

O

O

O

O

TriglicerídioO

O

Page 33: QuíMica Do Biodiesel

Glicerol

Química do Carbono

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

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H

C

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H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

Ácidos e bases formam saisSais são chamadas de éster:

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

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H

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C C

H H

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H

C

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H

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H

C

H

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C H

H

C HC

C

Ácidos Graxos (cadeias de 18 C)

O

O

O

O

TriglicerídioO

O

Page 34: QuíMica Do Biodiesel

Química do Carbono

Éster Triglicerídio +

C C

H H

H C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

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C C

H H

H C

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C C

H H

H C

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C

H

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H

H

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C

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H

H

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H

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H

H

C

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C

H

H

C

C

O

O

C

H

H

C H

H

C H

O

O

O

O

Ácidos e bases formam saisSais são chamadas de éster:

Estes triglicerídios (óleos vegetais e gorduras animais) são a matéria prima

para a produção de BIODIESEL

Page 35: QuíMica Do Biodiesel

BIODIESEL

O processo de produção de biodiesel é chamado de:

“Trans-esterificacão catalítica de triglicerídios”

Este terrível nome não é outra coisa senão:

Transformando uma molécula de triglicerídio em três moléculas de éster metílico

ou metiléster

A substituição - trans(ferência) - de uma base, o álcool glicerol (glicerina),

por outra base, o álcool metanol,

na presença de um catalisador (soda cáustica - NAOH)

Page 36: QuíMica Do Biodiesel

NAOH+ +

Processo de trans-esterificação

Triglicerídio(1 molécula)

Metanol(3 moléculas)

Glicerina (1 molécula)

Metiléster(3 moléculas)

Page 37: QuíMica Do Biodiesel

Glicerina (1 molécula)

NAOHMetanol(3 moléculas)

Metiléster(3 moléculas)+Triglicerídio

(1 molécula)

Processo de trans-esterificação

Glicerina (1 molécula)

CH OH2

CH OH

CH OH2

catalisador

Triglicerídio(1 molécula)

CH O2

CH O

CH O2

C H17 33

C H17 33

C H17 33

CO

CO

CO

Metanol(3 moléculas)

CH OH3

CH OH3

CH OH3

+OH

OH

OH

Metiléster(3 moléculas)

CH O3

CH O

CH O3

C H17 33

C H17 33

C H17 33

CO

CO

CO3

Page 38: QuíMica Do Biodiesel

Faça seu próprio biodiesel:

O melhor de tudo é o grande sentimento de liberdade e independência que dá.

Qualquer um pode produzir biodiesel. É fácil, podes fazê-lo na tua cozinha, e é melhor que o combustível derivado do petróleo que vendem nos postos.

Teu motor funcionará melhor e durante mais tempo com o teu combustível caseiro. E como é muito mais limpo, é melhor para o ambiente e para a saúde.

Se o produzires a partir de óleo de cozinha usado não só estarás economizando dinheiro (mais barato), como estarás reciclando um resíduo prejudicial.

Aqui está tudo o que precisas saber para fazê-lo.