Esterificação do ácido oleico com butanol utilizando diferentes catalisadores ácidos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Moreira, Mariele Sales
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28287
Resumo: Em uma época de aumento dos preços do petróleo, aquecimento global e outros problemas ambientais, a mudança de matéria-prima fóssil para recursos renováveis pode contribuir consideravelmente para um desenvolvimento sustentável no futuro. Estudos estão sendo feitos para encontrar alternativas que substituam de forma eficaz as fontes de energia não renováveis. Especialmente óleos derivados de plantas, têm grande potencial de substituição dos petroquímicos. O biolubrificante, tem se mostrado um bom substituto do lubrificante mineral, um derivado do petróleo, por apresentar baixa emissão de poluentes, menor toxicidade, por ser de origem renovável e por ser biodegradável causando menor impacto ambiental. Um bom lubrificante apresenta: redução da perda de energia mecânica, redução do desgaste dos componentes sujeitos à fricção, proteção a corrosão dos componentes dos equipamentos e diminuição da temperatura de funcionamento das máquinas, entre outras características. As reações de esterificação de ácidos graxos livres (AGLs) estão sendo amplamente estudadas pela necessidade de se melhorar as características físicas e químicas de biocombustíveis e biolubrificantes. Este trabalho buscou converter o ácido oleico em oleato de butila através da reação de esterificação do AGL com butanol, utilizando dois catalisadores ácidos e comparando a eficácia de cada um juntamente com a determinação das melhores, e mais viáveis, condições reacionais empregadas para a obtenção de uma base lubrificante. Através da técnica de titulometria alcalina foi possível obter o valor de conversão de cada esterificação, e assim determinar a reação que apresentou melhor rendimento, bem como avaliar a influência da temperatura, do tempo e da quantidade de catalisador utilizado para essa reação. As reações mostraram ser dependentes do tempo e da temperatura, onde mesmo usando a razão molar 9:1 as % de conversão foram baixas a temperaturas de 80 ºC em tempos de 8 horas. O melhor valor de conversão foi de 97,1%, obtido numa razão molar de 9:1 de butanol e ácido oleico, respectivamente, em 8 h de reação, com 2 % APTS à 80 ºC.
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O biolubrificante, tem se mostrado um bom substituto do lubrificante mineral, um derivado do petróleo, por apresentar baixa emissão de poluentes, menor toxicidade, por ser de origem renovável e por ser biodegradável causando menor impacto ambiental. Um bom lubrificante apresenta: redução da perda de energia mecânica, redução do desgaste dos componentes sujeitos à fricção, proteção a corrosão dos componentes dos equipamentos e diminuição da temperatura de funcionamento das máquinas, entre outras características. As reações de esterificação de ácidos graxos livres (AGLs) estão sendo amplamente estudadas pela necessidade de se melhorar as características físicas e químicas de biocombustíveis e biolubrificantes. Este trabalho buscou converter o ácido oleico em oleato de butila através da reação de esterificação do AGL com butanol, utilizando dois catalisadores ácidos e comparando a eficácia de cada um juntamente com a determinação das melhores, e mais viáveis, condições reacionais empregadas para a obtenção de uma base lubrificante. Através da técnica de titulometria alcalina foi possível obter o valor de conversão de cada esterificação, e assim determinar a reação que apresentou melhor rendimento, bem como avaliar a influência da temperatura, do tempo e da quantidade de catalisador utilizado para essa reação. As reações mostraram ser dependentes do tempo e da temperatura, onde mesmo usando a razão molar 9:1 as % de conversão foram baixas a temperaturas de 80 ºC em tempos de 8 horas. O melhor valor de conversão foi de 97,1%, obtido numa razão molar de 9:1 de butanol e ácido oleico, respectivamente, em 8 h de reação, com 2 % APTS à 80 ºC.With the increase of the oil prices and the many environmental problems like Global Warming, the shift from fossil raw materials to renewable resources is crucial to a sustainable future. Researches are underway to find alternatives that effectively replace non-renewable energy sources. Plant-derived oils have a strong potential for replacing petrochemicals. Biolubricant has been shown to be a good substitute for mineral lubricant, a petroleum derivative, as it has low pollutant emissions, less toxicity, because it is of renewable origin and because it is biodegradable, causing less environmental impact. A good lubricant features: reduced loss of mechanical energy, reduced wear of components subject to friction, corrosion protection of equipment components, and reduced operating temperature of machines, among other characteristics. The esterification reactions of free fatty acids (FFAs) are being widely studied due to the need to improve the physical and chemical characteristics of biofuels and biolubricants. This work sought to convert oleic acid into butyl oleate through the esterification reaction of FFA with butanol, using two acid catalysts and comparing the effectiveness of each along with the determination of the best, and most viable, reaction conditions used to obtain a lubricating base. Through the alkaline titration technique, it was possible to obtain the conversion value of each esterification, and thus determine the reaction that presented the best yield, as well as evaluates the influence of temperature, time and amount of catalyst used for this reaction. The reactions were shown to be time and temperature-dependent, where even using the 9:1 molar ratio the % conversion was low at temperatures of 80 °C in times of 8 hours. The best conversion value was 97.1%, obtained in a 9:1 molar ratio of butanol and oleic acid, respectively, in 8 h of reaction, with 2% APTS at 80 ºC.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBacharelado em QuímicaUTFPRBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAEsterificaçãoCatalisadoresÓleos lubrificantesÁcidos graxosEsterificationCatalystsLubricating oilsFatty acidsEsterificação do ácido oleico com butanol utilizando diferentes catalisadores ácidosOleic acid esterification with Butanol using different acid catalystsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCuritibaOliveira, Paulo Roberto deDomingues, Roberta Carolina Pelissari RizzoGuerrero Junior, Palimecio GimenesOliveira, Paulo Roberto deMoreira, Mariele Salesreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALesterificacaooleicobutanolcatalisadores.pdfesterificacaooleicobutanolcatalisadores.pdfapplication/pdf1093806http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/28287/1/esterificacaooleicobutanolcatalisadores.pdf40ec65b5571a63ce4717217e582c6a97MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-81031http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/28287/2/license_rdf934f4ca17e109e0a05eaeaba504d7ce4MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/28287/3/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD53TEXTesterificacaooleicobutanolcatalisadores.pdf.txtesterificacaooleicobutanolcatalisadores.pdf.txtExtracted texttext/plain61270http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/28287/4/esterificacaooleicobutanolcatalisadores.pdf.txt3d25b7a343e98051fd2e291c0e320b9cMD54THUMBNAILesterificacaooleicobutanolcatalisadores.pdf.jpgesterificacaooleicobutanolcatalisadores.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1189http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/28287/5/esterificacaooleicobutanolcatalisadores.pdf.jpgde87f14b7afbecbd0b99a56ef38b1f47MD551/282872022-05-06 03:08:02.61oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-05-06T06:08:02Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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