Determinação de dados experimentais de equilíbrio líquido-líquido para sistemas contendo éster metílico de ácidos graxos, glicerina bruta e metanol

Abstract

Dados de equilíbrio líquido-líquido são fundamentais para predizer o comportamento de misturas. Com a inserção de combustíveis alternativos no mercado, como o biodiesel, estudos de equilíbrio nessa área têm aumentado, possibilitando melhorias na produção e purificação do mesmo. Recentes estudos apresentam dados de equilíbrio para sistemas contendo glicerina pura, porém pouco se conhece sobre sistemas contendo glicerina bruta. O objetivo do presente estudo foi determinar dados de equilíbrio líquido-líquido em sistema multicomponente utilizando glicerina bruta e ésteres provenientes da reação de transesterificação por rota metílica, além de metanol, a fim de verificar a influência da glicerina bruta no equilíbrio do sistema. Os ensaios foram realizados em células de vidro encamisadas de 80 e 50 mL nas temperaturas de 30, 45 e 60 °C. As massas dos componentes adicionados ao sistema foram determinadas através de pontos de mistura, dentro da região bifásica. As fases formadas após o equilíbrio, fase glicerinosa e fase éster, foram analisadas por: método determinado por Cocks e Van Rede (1966) para quantificar o glicerol livre; titulação com Karl Fischer para determinar a quantidade de água presente no sistema proveniente da glicerina bruta; gravimetria para quantificar voláteis (metanol/água), sendo os ésteres quantificados por balanço de massa considerando a diferença das outras análises. Após quantificação das fases formadas, diagramas de equilíbrio foram determinados para os sistemas estudados. A glicerina bruta, além de água, possui muitas impurezas, como sais e ácidos graxos, que influenciam significativamente no equilíbrio dos sistemas estudados. Essa influência pôde ser observada através da consideração de diferentes pontos de misturas e dos desvios do balanço global observados. Como não ocorre a determinação da massa das impurezas contidas no sistema, erros de até 3%, dependendo o ponto de mistura, são consideráveis. Os resultados, em geral, representaram bem um sistema contendo glicerina bruta.<br>

Abstract: Data of liquid-liquid equilibrium are essential for predicting the behavior of mixtures. With the inclusion of alternative fuels on the market, such as biofuel, equilibrium studies in this area have increased, enabling improvements in the production and purification of the same. Recent studies present equilibrium data for systems containing pure glycerin, but little is known about systems containing crude glycerin.The objective of this study was to determine data equilibrium liquidliquid multicomponent system using crude glycerin and esters from the transesterification reaction by methanol route, besides methanol, inorder to determine the influence of crude glycerin in the balance of the system. The tests were conducted in jacketed glass cells 80 and 50 mL at temperatures of 30, 45 and 60° C. The masses of the components added to the system were determined by mixing points within the two phase region. The phases formed after the equilibrium, glycerin phase and ester phase were analyzed: Method determined by Cocks and Van network (1966) to quantify free glycerol; Karl Fischer titration to determine the amount of water present in the system from the crude glycerin; gravimetry to quantify volatiles (methanol/water) and esters mass been quantified by balance considering the difference in the other analyzes. After quantification of the formed phases, equilibrium diagrams were determined for the studied systems. The crude glycerine and water, has many impurities, such as salts and fatty acids, which significantly influence the balance of the systems studied. This influence could be observed considering different points of mixtures and observed deviations from the overall balance. Since there occurs mass determination of impurities contained in the system, errors in up to 3 %, depending on the mixing point are considerable. The results, in general, well represented a system containing crude glycerin.