Obtención de biodiésel a partir de aceite vegetal

Objetivo

Conocer técnicas de agitación magnética y separación de dos líquidos inmiscibles por decantación.

Antecedentes

Los biocombustibles son una alternativa a los combustibles fósiles como fuente de energía. En teoría, los aceites vegetales podrían usarse como combustible, pero debido a su alta viscosidad, no pueden usarse directamente.

Es necesario transformarlos en otros materiales menos viscosos que puedan utilizarse en motores de vehículos. Esta transformación se realiza mediante una reacción de transesterificación.

Los aceites vegetales son compuestos pertenecientes a la familia de los triglicéridos. Mediante el tratamiento con una base y un alcohol (MeOH o EtOH), un aceite se convierte en glicerina y éster metílico o etílico. La reacción de transesterificación es un proceso catalítico compuesto por dos pasos de reacción.

obtencion biodiesel a partir aceite vegetal glicerol triglicerido

En el primero, el NaOH reacciona con MeOH en un proceso de formación de metóxido de sodio ácido-base, una base muy fuerte y agua.

En el segundo paso, el metóxido de sodio actúa como nucleófilo atacando el carbono carbonilo del aceite vegetal, produciendo un intermedio tetraédrico.

En el paso final, el éster metílico se separa del glicerol. Cuando el experimento se realiza con materia prima como aceite vegetal, la reacción avanza sin problemas y proporciona un buen rendimiento de biodiésel. Si el aceite crudo es cocido, el proceso es más complejo debido a la presencia de ácidos grasos libres provenientes de la hidrólisis de triglicéridos.

En el proceso de transesterificación básica, los ácidos grasos libres se desprotonan, lo que lleva a la formación de carboxilatos que no reaccionan mediante esterificación catalizada por bases.

Esto no solo reduce el rendimiento de la reacción sino que también complica el proceso de separación ya que los carboxilatos de cadena larga dan lugar a emulsiones.

Procedimiento experimental

En un Erlenmeyer de 100 ml equipado con una pinza, agite 40 ml de MeOH y 1.3 g de NaOH sólido a temperatura ambiente para obtener una disolución.

A parte, agregue 130 ml de aceite vegetal a un matraz de fondo redondo de 250 ml. Se pueden utilizar para la práctica aceite de soja, de girasol y de oliva. Calentar el matraz con el aceite a 50 ºC utilizando un baño de agua con agitación magnética (baño María). Añadir solución de metóxido de sodio al aceite y agitar la mezcla durante 1 h, manteniendo la temperatura indicada.

Transferir el contenido del matraz a un embudo de decantación. Deje reposar la mezcla hasta que las dos capas se separen. La capa menos densa (superior) corresponde al biodiésel, la más densa (inferior) al glicerol. La mayor parte del proceso de decantación ocurre en la primera hora; sin embargo, muy a menudo el proceso toma varias horas para separar completamente las dos capas. Se puede dejar toda una noche decantando.

Use la llave de paso del embudo de decantación para separar las dos capas. Si el glicerol no se vierte libremente, el biodiésel se puede eliminar en la parte superior del embudo de decantación con una pipeta. El volumen resultante se mide con una probeta y se pesa en la misma probeta para determinar la densidad.

International Chemical Identifier

Se aportan los identificadores InChI key de la IUPAC para, los compuestos principales utilizados en la práctica a fin de facilitar la nomenclatura y formulación de compuestos químicos y la búsqueda de información en internet de dichos compuestos.

NaOHHEMHJVSKTPXQMS-DYCDLGHISA-M
MeOHOKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N
MeONaWQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N

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