Dielectric layer roughness

As reações de transesterificação do óleo de babaçu refinado cedido pela empresa Usina Maita Ltda, e o óleo de soja comercial com álcool metílico e etílico (Synth 99,8%) e os catalisadores ácidos preparados anteriormente, adicionados no reator de alta pressão (Parr, modelo 4560).

O óleo de babaçu e soja comercial foram aquecidos em estufa a 110 ºC durante quatro horas. Após colocou-se no dessecador até atingir a temperatura ambiente (25 ºC) para ser utilizado no decorrer dos experimentos.

Todas as reações catalíticas foram realizadas no reator alta pressão com capacidade de 350 mL (reator Parr). Inicialmente, adicionou-se o óleo de babaçu ou soja, posteriormente o metanol ou etanol na razão molar de 6:1 a 25:1, ao reator e em seguida colocou-se 0,5 _– 2,0% do líquido iônico e temperatura variada em 130 _– 170 °C, tempo de 4 – 16 h para os testes catalíticos. Entretanto, as reações conduzidas com aquecimento por condução térmica e agitação de 500 rpm (TAVARES, 2010). Após a síntese das reações, separaram-se as fases orgânicas pelo processo de decantação o biodiesel bruto da glicerina bruta, destilou-se o excesso de álcool.

5.5.1 Análise qualitativa da taxa de conversão dos ácidos graxos por Cromotagrafia de Camada Fina (CCF)

Para verificar a taxa de conversão dos ésteres metílicos e etílicos, a amostra foi coletada com auxílio de capilares de vidro. A amostra obtida foi analisada

qualitativamente por CCF em placas de sílica prontas (Merck), na qual a fase móvel foi uma mistura de hexano (Merck; 98,5%): éter dietílico (Vetec; 99,5%): ácido acético (Vetec – 99,7%), como eluentes, na proporção de 32: 8: 0,8; em seguida revelou-se a placa com vapor de iodo (Vetec; 99,8%). Calculou-se o RF (Tempo de retenção) (CAVALCANTE, 2011) das manchas padrões e dos componentes das amostras.

A separação pode ser convenientemente expressa como fator de retenção (RF), definido como a razão entre a distância percorrida na placa pela substância a partir do ponto de aplicação (dr), considerando-se para efeito de medida o centro de gravidade da mancha e a distância percorrida pela frente do solvente a partir do ponto original da amostra (dm), conforme Equação (9):

dm dr

RF (9)

Para:

RF _{– Tempo de Retenção da amostra;}

dr _{– Distância percorrida pela fase móvel, cm;} dm – Distância percorrida pelos componentes, cm;

5.5.2 Decantação

Após a decantação das fases obtidas da mistura reacional passou por um processo de destilação, onde o excesso de álcool que não participou da reação foi recuperado. Em seguida a mistura éster-glicerina foi transferida para um funil de separação e mantido em repouso por 24 h, após esse período as fases orgânicas foram separadas e pesadas.

5.5.3 Purificação do biodiesel metílico ou etílico de babaçu e soja

A purificação do biodiesel garante que traços de catalisador e de sabões que, porventura, tenham sido formados no decorrer da reação sejam eliminados da fase biodiesel. O biodiesel bruto foi purificado com adição de 2,0 – 4,0% m/m de Talco USP (Cromoline; 96,0%) agitado por uma hora e filtrado. Para Finalizar, a fase biodiesel foi pesada e armazenada para posteriormente serem efetuadas as análises físico-químicas.

5.5.4 Análises físico-químicas dos ésteres metílicos e etílicos de babaçu e soja

A metodologia utilizada nas análises físico-químicas do biodiesel segue as normas da “Associação Brasileira de Normas Técnicas” – ABNT, as normas internacionais “American Society for Testing and Materials” ASTM (ANP, 2012), a “International Organization for Standardization” – ISO e do “Comité Européen de Normalisation” – CEN (DIB, 2010). Em geral, compreende os ensaios de índice de iodo, densidade, viscosidade, teor de ésteres e glicerina no biodiesel e FTIR.

5.5.5 Determinação da Massa Específica

A massa específica das amostras de óleo e biodiesel foram determinadas segundo as normas ASTM D4052 (ANP, 2012) usando um densímetro digital, Density Meter DMA - 4500. Após a calibração do equipamento com água purificada deionizada, mediu-se 5,0 mL de amostra preenchendo-se a célula do densímetro com auxílio de uma seringa para fazer a determinação da densidade. A leitura foi realizada diretamente no visor do equipamento a 20 °C _{– g cm}-3_.

5.5.6 Determinação da viscosidade cinemática

A viscosidade cinemática (ANP, 2012) foi determinada pelo método ASTM D445. Determinou-se o tempo de escoamento do volume do óleo pelo viscosímetro Cannon-Fenske 520 10/100 e do biodiesel 520 10/75 em um banho termostático SCHOTT CT 52 a temperatura de 40 °C. O cálculo da viscosidade cinemática é mostrado na Equação (10):

V

kt

Para:

V = viscosidade cinemática (mm2 _s-1_);

K = constante do viscosímetro capilar para o biodiesel - 0,00789 mm2 _s-2_;

K = constante do viscosímetro capilar para o óleo _{– 0,01525 mm}2 _s-2_;

t = tempo gasto para o líquido fluir através do viscosímetro em segundos;

Para determinar o teor de ésteres nas reações de transesterificação e o teor de glicerina livre presente no biodiesel foi utilizado um Cromatógrafo a Gás, modelo SHIMADZU, equipado com um auto injetor AOC-20I, modo split com divisão de fluxo (1:50), detector Ionização em Chamas, coluna capilar ZB-wax (sílica fundida) (100% metilsilicone), com dimensões de 30 m x 0,35 mm d.i. e 0,25 µm de espessura do filme(CAVALCANTE, 2010; TAVARES, 2010). A Tabela 7 resume as condições de operação cromatográficas aplicadas.

Tabela 7 - Condições Cromatográficas do CG-DIC.

PARÂMETRO VALOR

Fluxo da Coluna 2,26 mL.min-1

Temperatura do Detector 250 ºC

Temperatura do Injetor 250 ºC

Temperatura do Forno 120°C – 2 min/ 180 ºC – 3 min / 230 ºC - 21 min

Gás de Arraste Hidrogênio (99,995%), gás Makeup: N2 (99,996%) / Ar síntético (99,999%),

30 mL.min-1

Volume Injetado 1,0 L

Fonte: Autoria própria

5.5.6.2 Espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR)

Para tanto o KBr foi previamente dessecado em estufa à 120 ºC até peso constante e triturado em almofariz. Posteriormente foram colocados 0,1 g do KBr no pastilhador seguido de compressão em prensa hidráulica – Modelo Graseby Specac, com pressão de 15 toneladas, para obtenção das pastilhas finas e transparentes, a fim de garantir que a pastilha seja translúcida pela qual a luz pode passar. Portanto, o brometo de potássio não absorve radiação infravermelha, então as únicas linhas espectrais a aparecer serão da amostra.

As amostras do óleo de babaçu, óleo de soja, do biodiesel foram adicionadas sobre a pastilha de KBr com auxílio de capilar de vidro. As pastilhas obtidas foram inseridas no compartimento de leitura do espectrofotômetro do infravermelho. Os dados foram tratados quimiometricamente usando o software HyperIR Application.

5.6 Planejamento de Experimentos na Reação de Transesterificação do óleo de