Avaliação de catalisadores ácidos poliméricos em reações de esterificação para a produção de biodiesel

• Autor(a) principal: Silva, Michelle Martha Chagas da
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/5758
• topic: Resinas poliméricas de troca iônica; Catalisadores; Esterificação; Biodiesel; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA

Resinas poliméricas de troca iônica têm sido muito utilizadas como catalisadores heterogêneos em reações de esterificação de óleos com alto teor de ácidos graxos livres. Entretanto, resinas à base de polidivinilbenzeno ainda não foram adequadamente estudadas para este fim. Neste trabalho, polidivinilbenzenos foram sintetizados por meio de polimerização em suspensão aquosa. Misturas de tolueno:heptano (DIL) foram usadas como formadores de poros. Foram variadas as proporções de tolueno/heptano na mistura de solventes e o volume da mistura de solventes (DIL) na fase orgânica da suspensão. A estrutura porosa dos polidivinilbenzenos foi caracterizada por sua área específica, volume de poros e densidade aparente. Os suportes foram então sulfonados com ácido sulfúrico. As propriedades de inchamento desses polímeros foram determinadas por meio da retenção de 1,2-dicloroetano (DCE), solvente usado na etapa de sulfonação com o H2SO4, e da retenção de água e etanol, solventes encontrados na reação de esterificação. Foi determinada a capacidade de troca catiônica dos catalisadores obtidos e estes foram avaliados na reação de esterificação do ácido oleico e de uma borra ácida com etanol. Foi possível verificar que a variação da razão tolueno/heptano na fase orgânica influenciou a quantidade e o tamanho de poros do suporte polimérico. Os catalisadores sintetizados com uma maior proporção de tolueno e um maior grau de diluição apresentaram maior retenção em 1,2-DCE e água. Em contrapartida, o aumento da diluição causou um decréscimo tanto da capacidade de troca quanto da conversão de ácido. Já para os catalisadores que sintetizados com o mesmo grau de diluição e diferentes proporções de solventes, percebeu-se que, com o aumento do teor de heptano e a diminuição do grau de diluição, ocorreu uma maior retenção de etanol, porém ocorreu a diminuição de sua capacidade e da sua conversão. Foi possível perceber que a conversão de ácido oleico em éster etílico acompanhou o comportamento da capacidade de troca catiônica dos catalisadores. Aqueles obtidos na presença de um maior teor de tolueno produziram ésteres etílicos com conversão na faixa de 87,5-90 %. Os catalisadores sintetizados com um maior teor de heptano, levaram a conversão na faixa de 69,5-79 % de conversão do ácido oleico em seu éster etílico. Isso indica que o maior inchamento do catalisador influencia positivamente a conversão do ácido graxo em seu éster etílico. éster etílico. Isso indica que o maior inchamento do catalisador influencia positivamente a conversão do ácido graxo em seu éster etílico.