Biodiesel de Pinhão Manso - Equilíbrio Líquido-Líquido (ELL

i
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
UNIDADE ACADÊMICA CENTRO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA
ARTHUR BARBOSA DE LIRA
EQUILÍBRIO DE FASES LÍQUIDO-LÍQUIDO PARA O SISTEMA
TERNÁRIO GLICERINA – BIODIESEL ETÍLICO E METÍLICO DO
PINHÃO MANSO E ÁLCOOL
Maceió
2014

ii
Orientadora: Prof.ª Sandra Helena Vieira de Carvalho
Coorientadora: Roberta Delcolle
DETERMINAÇÃO DO EQUILÍBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO PARA O SISTEMA:
BIODIESEL DE PINHÃO MANSO – GLICERINA – ÁLCOOL.
Arthur Barbosa de Lira
Maceió
2014
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado ao curso de
Engenharia Química na
Universidade Federal de Alagoas
como requisito para obteção do
grau de bacharéu em engenharia
Química

iii
DETERMINAÇÃO DO EQUILÍBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO PARA O SISTEMA:
BIODIESEL DE PINHÃO MANSO – GLICERINA – ÁLCOOL.
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
Assinaturas:
________________________________________
Arthur Barbosa de Lira
Autor
________________________________________
Prof.ª Dr.ª Sandra Helena Viera de Carvalho
Orientadora
________________________________________
Prof.ª Dr.ª Roberta Delcolle
Coorientadora
Maceió
2014

iv
AGRADECIMENTOS
Agradeço a meus pais, por todo o amor, carinho e apoio fornecido aos meus estudos.
Ao Professores Doutores João Inácio Soletti e Sandra Helena viera de carvalho, por
me acolherem e me darem oportunidade de desenvolver trabalhos no LASSOP em toda a
minha vida acadêmica.
Ao Professor Dr.Alex Barreto Machado, quem me deu a primeira oportunida da bolsa
de iniciação científica e que junto com os professores João Inácio e Sandra Helena me
orientou nos desenvolvimentos do trabalho
À Professora Doutora Roberta Delcolle, que também acompanhou o meu
desenvolvimento acadêmico coorientando este trabalho de conclusão de curso.
À CAPES e CNPQ, pelo apoio financeiro às bolsas de iniciação científica.
Aos meus amigos Allan e Anne Kelly, que já me acompanham na jornada dos estudos
há 8 anos.
A toda a Família LASSOP, os que vieram antes, saíram no meio, e até vieram depois,
em especial aos também amigos lipizao e kbelo que estiveram presentes nos meus melhores
momentos como bolsista do laboratório.
À turma que entrou comigo, em 2010.1. além dos que “agregaram” a ela. crescemos
juntos como pessoas, estudantes e estamos agora chegando a etapa final do curso, com certeza
como pessoas melhores que aquelas que iniciaram.

v
RESUMO
A utilização de biocombustíveis vem se tornando cada vez mais atrativa e necessária
atualmente devido aos problemas de poluição causados pela queima de combustíveis fósseis.
Vários estudos entretanto são necessários para a total viabilização dessa utilização, que ainda
é Cara. Biodiesel então, apresenta-se como uma fonte alternativa de energia. Seu principal
método de obtenção é a transesterificação alcalina, que resulta em biodiesel, álcool que é
adicionado em excesso e glicerina como subproduto. Assim, o presente trabalho identifica os
diagramas de equilíbrio líquido-líquido do biodiesel de pinhão manso + glicerina + álcool
(etanol e metanol) a diferentes temperaturas. Tais dados são de grande importância pois
possibilitam simulações computacionais e projetos e desenvolvimento de plantas virtuais. O
pinhão manso é uma oleaginosa bem adptável a regiões semi áridas e pode constituir uma
fonte de renda para pequenos produtores agrícolas, sendo uma das opções de matéria prima
para produção de biodiesel. Através dos diagramas obtidos, verifica-se a solubilidade
extremamente baixo no sistema metílico. O etanol, por ter uma interação apolar maior, causa
um aumento da solubilidade no sistema. Devido as interações polares, o álcool se distribui em
maior quantidade na fase rica em glicerina e pouco se apresenta na fase rica em biodiesel. A
metodologia apresentada para a obtenção das curvas baseando-se nos balanços de massa do
álcool apresentou-se satisfatória, sendo rápida, fácil e barata. Entretanto, cuidados
necessitaram ser tomados devido a volatilidade do mesmo, que ocasiona erros principalmente
a temperaturas mais altas.
Palavras-chave: Equilíbrio Líquido Líquido, Purificação, Pinhão Manso

vi
ABSTRAC
The use of biofuels is becoming even more necessary and attractive because of the pollution
caused by the combustion of fossil fuels. However, several studies are necessaryfor the com-
plete viability of the biofuels, wich is still expensive. Biodiesel, then, is an alternative source
of energy. His main production method is the alkaline transesterification, who presents in the
end of the reaction the biodiesel itsel, plus alcohol added in excess and glycerol as a subprod-
uct. Thusthis work identifies the liquid-liquid equilibrium diagrams of the Jatrophas curcas
biodiesel + Glycerol + Alchool (methanol and ethanol) in different temperatures. Theses data
are of great importance once they allow computacional simulations and the development and
project of virtual plants. The Jatropha curcas is an oilseed adaptable to semi-arids regions and
may consist in a source of rent to little rural farmers, due to its being a raw material to bio-
diesel production.Through the obtained diagrams, it is verified a extremaly low solubility for
the methylic system. The ethanol have a bigger apolar interaction, resulting in a slightly in-
crease of this solubility. Due to the polar interactions, the alcohol distributes in major quanti-
ties in the glycerol rich phase, and a small distribution in the biodiesel rich phase. The used
methodology based on the mass balance for the alcohol in the system show satisfactory, fast
and cheap. However extra cares are needed due to great volatility, wich is a source of errors,
effect that is greater is high temperatures.
Keywords: Liquid-Liquid Equilibrium, purification, Jatrophas curcas.

vii
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS........................................................................................................................... viii
LISTA E TABELAS............................................................................................................................... ix
1 INTRODUÇÃO....................................................................................................................................1
2 OBJETIVOS....................................................................................................................................2
2.1 OBJETIVO GERAL......................................................................................................................2
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................................2
3 REVISÃO DA LITERATURA ............................................................................................................3
3.1 HISTÓRICO SOBRE BIOCOMBUSTÍVEIS...............................................................................3
3.2 BIODIESEL...................................................................................................................................3
3.3 PINHÃO MANSO.............................................................................................................................8
3.4 EQUILÍBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO.............................................................................................9
4 METODOLOGIA...............................................................................................................................11
4.1 OBTENÇÃO DAS CURVAS BINODAIS .................................................................................11
4.2 OBTENÇÃO DAS LINHAS DE AMARRAÇÃO......................................................................11
4.2.1 Ajuste matemático da curva binodal.....................................................................................11
4.2.2 Ponto de mistura global ........................................................................................................12
4.2.3 Identificação das linhas de amarração ..................................................................................12
5 RESULTADOS ..................................................................................................................................13
5.2 BIODIESEL ETÍLICO ................................................................................................................13
5.3 BIODIESEL METÍLICO.............................................................................................................19
6 CONCLUSÕES..................................................................................................................................29
REFERÊNCIAS ....................................................................................................................................30

viii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Esquema geral da produção de biodiesel...................................................................05
Figura 2: Reação de transesterificação......................................................................................06
Figura 3 – Sistema usado para a aquisição das curvas de miscibilidade..................................11
Figura 4 – curvas binodais para o sistema biodiesel etílico de pinhão manso – etanol –
glicerina a 30 (a), 40 (b) e 50 (c) °C.........................................................................................14
Figura 5 - superposição das curvas binodais do sistema etílico às 3 diferentes
temperaturas................................................................. ............................................................15
Figura 6 – correlação entre as frações nas duas regiões do sistema etilico a 30°C..................15
Figura 7 - correlação entre as frações nas duas regiões do sistema etilico a 40°C...................16
Figura 8 - correlação entre as frações nas duas regiões do sistema etilico a 50°C...................16
Figura 9 – Linhas de amarração para o sistema etílico a 30 (a), 40 (b) e 50°C (c)...................19
Figura 10 - curvas binodais para o sistema biodiesel metílico de pinhão manso – metanol –
glicerina a 30 (a), 40 (b) e 50 (c) °C.........................................................................................21
Figura 11 - superposição das curvas binodais do sistema etílico às 3 diferentes
temperaturas..............................................................................................................................22
Figura 12 – sobreposição das curvas binodais dos sistemas etílico e metílico a 30°C............22
Figura 13 - correlação entre as frações nas duas regiões do sistema metilico a 30°C..............23
Figura 14 - correlação entre as frações nas duas regiões do sistema etilico a 40°C.................23
Figura 15 - correlação entre as frações nas duas regiões do sistema etilico a 50°C.................24
Figura 16 - Linhas de amarração para o sistema metílico a 30 (a), 40 (b) e 50°C (c)..............27
Figura 17 – comparação entre os resultados para o sistema etílico obtido e os resultados por
silva et al, 2013.........................................................................................................................28
Figura 18 - comparação entre os resultados para o sistema metílico obtido e os resultados por
silva et al, 2013.........................................................................................................................28

ix
LISTA E TABELAS
Tabela 1 – Vantagens e desvantagens do uso do metanol em relação ao etanol no processo de
transesterificação.......................................................................................................................07
Tabela 2 – Vantagens e desvantagens do uso do etanol em relação ao metanol no processo de
transesterificação.......................................................................................................................07
Tabela 3 - Frações mássicas das curvas binodais para o sistema biodiesel etílico de pinhão
manso (W1) - etanol (W2) - glicerina (W3) a 30, 40 e 50 ºC.....................................................13
Tabela 4 – Composições obtidas para as fases em equilíbrio do sistema biodiesel etílico de
pinhão manso (W1) – etanol (W2) e glicerina (W3) a 30°C....................................................17
Tabela 5 - Composições obtidas para as fases em equilíbrio do sistema biodiesel etílico de
Tabela 6 - Composições obtidas para as fases em equilíbrio do sistema biodiesel etílico de
Tabela 7 - Frações mássicas das curvas binodais para o sistema biodiesel metílico de pinhão
manso (W1) - metanol (W2) - glicerina (W3) a 30, 40 e 50 ºC.................................................20
Tabela 8 - Composições obtidas para as fases em equilíbrio do sistema biodiesel metílico de
pinhão manso (W1) – metanol (W2) e glicerina (W3) a 30°C.................................................24

1
1 INTRODUÇÃO
A maior parte da energia consumida atualmente provém de fontes não renováveis,
como petróleo, carvão e gás natural, que poderão se esgotar em um futuro próximo (Ferrari,
2005, Koh, et al, 2011). Essa grande dependência da matriz energética mundial, bem como a
necessidade da redução da emissão de poluentes causadores do efeito estufa leva a discussões
sobre a substituição de derivados do petróleo por fontes alternativas de energia.
Nesse contexto, o biodiesel surge como uma alternativa de substituição ao diesel de
petróleo por possuir características muito semelhantes como, viscosidade, número de cetanos,
dentre outras (Yee, et al, 2011). Por esse motivo, a troca dos combustíveis pode ser realizada
diretamente, sem nenhuma alteração nos motores diesel, reduzindo ainda a emissão de gases
como SO2, CO e hidrocarbonetos (Zhou, et al, 2006).
Para a produção do biodiesel, o método mais empregado é a transesterificação de óleos
e gorduras animais ou vegetais, onde esses óleos ou gorduras são adicionados a um álcool de
cadeia curta na presença de catalisadores ácidos ou básicos. Os catalisadores básicos são
preferíveis por apresentar menores problemas com a corrosão dos equipamentos e ter o tempo
de reação reduzido (Lopes, et al, 2010). Os álcoois adicionados podem ser metanol ou etanol,
que é adicionado em excesso para deslocamento do equilíbrio no sentido dos produtos.
Embora a rota metílica apresente vantagens técnicas, no Brasil o governo tem incentivado
pesquisas sobre o biodiesel produzido via rota etílica, pelo potencial do Brasil como produtor
de etanol e por ser um combustível de fonte renovável, tornando a produção totalmente
sutentável (Liu, et al, 2008).
Na reação de transesterificação obtem-se como subproduto a glicerina. Visto que após
a reação é necessário que a glicerina e o álcool em excesso (não reagido) sejam separados do
biodiesel para sua purificação. De tal forma que possa atender aos padrões de qualidade
exigidos, o presente trabalho objetiva o estudo do equilíbrio líquido-líquido entre esses
componentes, sendo de fundamental importância à compreensão do processo de separação e
levantamento de dados termodinâmicos para simulações e construções de plantas virtuais
(Negi, et al, 2006).

2
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
Obtenção dos dados de equilíbrio líquido-líquido dos sistemas Glicerina – Etanol –
Biodiesel etílico de Pinhão Manso, Glicerina – Metanol – Biodiesel Metílico de Pinhão
Manso a diferentes temperaturas: 30, 40 e 50 °C.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Determinação das curvas de miscibilidade para o sistema Glicerina – Etanol –
Biodiesel etílico de Pinhão Manso a 30, 40 e 50 °C ;
 Determinação das curvas de miscibilidade para o sistema Glicerina – Metanol –
Biodiesel metílico de Pinhão Manso a 30, 40 e 50 °C;
 Determinação das linhas de amarração do sistema Glicerina – Etanol – Biodiesel
etílico de Pinhão Manso a 30, 40 e 50 °C
 Determinação das linhas de amarração do sistema Glicerina – Metanol – Biodiesel
metílico de Pinhão Manso a 30, 40 e 50 °C .

3
3 REVISÃO DA LITERATURA
3.1 HISTÓRICO SOBRE BIOCOMBUSTÍVEIS
As fontes de combustíveis fósseis, como o petróleo, carvão e gás natural, são
atualmente os provedores da maior parte de toda a energia consumida no mundo. Entretanto,
essas fontes são limitadas e tem uma previsão de esgotamento futuro (FERRARI, 2005, KOH,
et al, 2010). A queima desses combustíveis fósseis para diversos fins, gera uma grande
emissão de CO2, que é considerado a principal causadora do efeito estufa, além de causar
chuvas ácidas e outros problemas ambientais (COELHO, 2011). A preocupação com o meio
ambiente, o que inclui a emissão de gases na atmosfera vem crescendo nos últimos anos. O
protocolo de Kyoto, assinado em 1997 determinou compromissos mais rígidos para a
regulagem das emissões gasosas dos países participantes. Esse conjunto de fatos, além de
situações históricas emergências, como as duas guerras mundiais e a crise do petróleo em
1970 (FRANÇA, 2008), levou ao incentivo a pesquisa de fontes alternativas de energia aos
combustíveis fósseis.
A busca então por combustíveis renováveis e com menores impactos ambientais tem
chamado a atenção para os uso dos biocombustíveis. O bioetanol e o biodiesel são os
biocombustíveis utilizados atualmente em grande escala (COELHO, 2011). Esses
combustíveis são produzidos a partir de uma biomassa, ou seja, são renováveis e não tem o
risco de esgotamento, e o CO2 resultante da queima desses combustíveis é consumida no
crescimento da biomassa. O Brasil é um destaque no cenário internacional de biocombustíveis
pelo seu potencial de produção, além do sucesso alcançado pelo PROÁLCOOL, implantado
no país na década de 70 (AMORIM, 2005). Atualmente toda a gasolina comercializada no
território nacional contém 25% de álcool (FRANÇA, 2008), e o diesel, que ocupa o lugar de
destaque na matriz energética de transporte nacional8
tem atualmente 5% de biodiesel
obrigatórios em sua composição, de acordo com a lei 11.097/2005 (CRESTANA, 2005).
3.2 BIODIESEL
Biodiesel é uma mistura de ésteres de ácidos graxos produzido a partir de uma reação
chamada de transesterificação, onde moléculas de triacilglicerídeos reagem com um álcool de
cadeia curta, metanol ou etanol, produzindo um biocombustível com características
semelhantes ao diesel de petróleo (ANDRADE 2010).

4
Como combustível, o biodiesel representa vantagem sobre os combustíveis derivados
de petróleo, como o fato de ser livre de enxofre e compostos aromáticos, alto número de
cetanos, teor médio de oxigênio, maior ponto de fulgor, caráter não tóxico e biodegradável,
além de ser proveniente de fontes renováveis (FERRARI 2005). Pode reduzir em 78% as
emissões de gás carbônico, comparado ao diesel de petróleo, considerando a reabsorção pelas
plantas, reduz em 90% as emissões de fumaça e praticamente elimina as emissões de enxofre,
que causam a chuva ácida (AMORIM 2005).
Para a produção do biodiesel a transesterificação de óleos e gorduras animais ou
vegetais é o método mais empregado, e pode ocorrer na presença de catalisadores ácidos,
básicos ou enzimáticos. Por serem menos corrosivos aos equipamentos e apresentarem a
reação mais rápida, os catalisadores básicos são preferenciais nos processos industriais
(LOPES, et al, 2010). Sendo também possível a utilização de metanol ou etanol, e a rota
metílica apresente algumas vantagens técnicas, no Brasil o governo tem incentivado as
pesquisas para a produção utilizando o etanol, pois o Brasil tem grande produção de etanol
por processo fermentativo (bioetanol), o que tornaria o biodiesel produzido por rota etílica
um combustível totalmente renovável (LIU et al, 2008; COELHO, 2011).
Além disso, o processo de transesterificação resulta como subproduto a glicerina,
sendo o seu aproveitamento outro aspecto importante para tornar a produção de biodiesel
competitivo no mercado de combustíveis (FERRARI, 2005). O esquema geral da produção de
biodiesel é mostrado na Figura 1:

5
Figura 1: Esquema geral da produção de biodiesel
Fonte: (ERIEL, 2010)
A reação de transesterificação é a conversão de óleos e gorduras animais ou vegetais
em ésteres metílicos ou etílicos de ácidos graxos (biodiesel). Em um reator são adicionados o
óleo e uma mistura de um álcool de cadeia curta e um catalisador. Esse processo é afetado por
vários fatores, como razão molar álcool:óleo, tipo de álcool, tipo e quantidade de catalisador,
tempo e temperatura de reação e pureza dos reagentes. Devido à reversibilidade da reação, o
álcool é adicionado em excesso, para deslocar o equilíbrio da reação. Contudo, o excesso de
álcool torna o meio mais sensível a umidade, acidez e peróxidos, favorecendo a
saponificação, exigindo lavagens posteriores e gerando efluentes (COELHO, 2011). Após a
reação, os ésteres resultantes são separados da glicerina, excesso de álcool e catalisador. Em
geral, separa-se a glicerina por decantação ou centrifugação, seguido da eliminação de sabões,
resto de catalisador e álcool por um processo de lavagem. Pode-se também usar uma
destilação para evaporar o álcool, e facilitar a purificação dos componentes (FRANÇA, 2008).
A reação global de transesterificação é descrita pela Figura 2:

6
Figura 2: Reação de transesterificação.
Fonte: (ERIEL, 2010)
A reação pode ser feita utilizando-se metanol, resultando ésteres metílicos, ou etanol,
resultando em ésteres etílicos. Do ponto de vista do produto, as reações são equivalentes, pois
tanto os ésteres metílicos e etílicos tem propriedades semelhantes como combustível, e são
ambos biodiesel (COELHO, 2011). As principais diferenças na escolha da utilização de um
ou outro álcool para a produção de biodiesel se da por vários fatores, como disponibilidade,
preço, reatividade e toxicidade, como mostrado nas Tabelas 1 e 2 onde estão expostas as
vantagens e desvantagens da utilização do metanol e etanol na transesterificação.

7
Tabela 1 – Vantagens e desvantagens do uso do metanol em relação ao etanol no processo de
transesterificação
Uso do Metanol
Vantagens Desvantagens
Consumo menor durante a
reação
Produto fóssil
Mais reativo Tóxico
Tempo de reação menor Maior risco de incêndio
Preço menor Uso controlado
Volume reduzido do
equipamento
Adaptada de COELHO, 2011.
Tabela 2 – Vantagens e desvantagens do uso do etanol em relação ao metanol no processo de
transesterificação
Uso do Etanol
Vantagens Desvantagens
Biodiesel com maior índice de
cetano
Separação mais difícil dos
produtos
Produz um combustível 100%
renovável
Produz uma mistura azeotrópica
com água
Não tóxico Equipamentos com maior volume
Menor risco de incendio Custo de operação até 100% maior
Adaptada de COELHO, 2011.

8
A transesterificação pode ocorrer na presença de catalisadores ácidos ou básicos, como
catalisadores homogêneos. O emprego da catálise básica é mais utilizada, por apresentar um
maior rendimento em um tempo menor que a catálise ácida. Nessa catálise alcalina,
empregam-se bases fortes como KOH ou NaOH, onde são dissolvidas no álcool utilizado,
formando metóxidos ou etóxidos de sódio ou potássio, que iniciam a reação, pois apenas com
metanol e etanol a reação seria muito lenta. Adiciona-se então a mistura álcool/catalisador
com o óleo num reator, sob agitação com ou sem aquecimento. Em comparação com a
catálise ácida, a alcalina consegue obter taxas de reação 3 ordens de grandeza superiores,
alem da disponibilidade dos catalisadores básicos ser maior, e se recuperado, o catalisador
pode ser reutilizado sem perda de atividade. Para a catálise ácida, são utilizados ácido
sulfúrico, sulfônico, fosfórico, hidroclórico entre outros, sendo o ácido sulfúrico o principal.
A catálise ácida permite a transesterificação in-situ, onde a matéria prima rica em
triacilglicerídeos é diretamente adicionada à solução alcoólica acidificada, sem necessitar do
refino do óleo. Sendo assim, a extração do óleo e a sua transesterificação podem ocorrer
juntas, porém a catálise ácida apresenta conversão baixa e tempos de reação maiores. A
catálise alcalina é muito sensível a acidez do reagente utilizado, dificultando a reação com
óleos não processados, de acidez alta e, portanto dependendo do contexto a catálise ácida
pode vir a ser útil, dependendo das condições disponíveis (CARVALHO, 2007).
Também pode ser considerado o combustível social, pois, várias matérias-primas
adaptam-se a locais semi-áridos como, por exemplo, no nordeste do Brasil, podendo ajudar no
desenvolvimento dos pequenos agricultores dessas regiões (LOPES, et al, 2010). Dentre essas
matérias primas, enquadra-se o Pinhão Manso.
3.3 PINHÃO MANSO
O pinhão manso apresenta-se também como uma boa fonte para produção do
biodiesel. Dentre as suas vantagens, apresentam-se a adaptabilidade a terras pouco férteis,
adapta-se bem a ambientes com pouca água e alta luminosidade, podendo apresentar fonte de
renda para famílias do semi-árido nordestino ou outras regiões. É uma planta resistente a
pragas, apresenta bom rendimento em óleo, a torta é valiosa como adubo orgânico. Outra
grande vantagem do pinhão manso, é que, devido a toxicidade das sementes, ele não compete
com a indústria de alimentos (Biodieselbr, 2006) que é uma grande causa da desvalorização
de outras matérias primas. O óleo proveniente do pinhão manso possui boas características
físico-químicas como índice de iodo, boa quantidade de material saponificável, entretanto

9
apresenta acidez e umidade elevada o que são condições adversas na utilização do óleo bruto
para transesterificação alcalina, e as sementes apresentam-se com teor de óleo entre 29 e 35%
(ALVEZ, et al 2010) e a cultura do pinhão manso ainda não está bem definida, necessitando-
se avaliação de todos os aspectos para a larga utilização desta fonte.
3.4 EQUILÍBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO
Os estudos desenvolvidos sobre equilíbrio líquido-líquido determinam, em geral, em quais
composições conhecidas a mistura entre os componentes formam uma ou duas fases e
determinam a composição destas quando o sistema está em equilíbrio (MACHADO, et al,
2011, SANTIAGO, 2005). Um sistema estará em equilíbrio quando todos os tipos relevantes
de equilíbrio, como térmico, mecânico e químico são obedecidos.
No equilíbrio químico, o potencial químico de um componente em uma fase deve ser igual
ao potencial desse mesmo componente em todas as fases formadas. Mas como devido a
dificuldade dessa medida, utiliza-se a energia livre de Gibbs para a determinação, pois essa
energia é relacionada a temperatura e pressão, que são facilmente mensuráveis. No equilíbrio,
a energia livre de Gibbs tende a um mínimo, e em algumas misturas, essa condição é atingida
com a formação de fases entre os componentes formando assim o equilíbrio líquido-líquido
(SANTIAGO, 2005). No comportamento dos líquidos, a pressão tem pouca influência,
considerando-se então, como relevantes os efeitos da temperatura e das concentrações dos
componentes.
Equilíbrios ternários são representados usando um diagrama triangular (triângulos de
Gibbs) constituídos por um triângulo equilátero, onde são aproveitadas as suas propriedades
para representar as composições de cada um dos três componentes em um ponto interno ao
triângulo. Apesar do biodiesel não ser um composto, mas sim uma mistura de ésteres de
diferentes ácidos graxos, e cada biodiesel ter características diferentes de acordo com a
matéria prima utilizada, utiliza-se essa mistura com propriedades únicas como sendo um
único componente no equilíbrio, tornando o sistema pseudo-ternário.
São comuns na literatura trabalhos sobre a determinação de equilíbrio líquido-líquido
envolvendo biodiesel proveninete de várias fontes como girassol, canola (ROSTAMI, et al,
2012) , mamona (LOPES, et al, 2010, FRANÇA 2008, MACHADO, et al, 2011), soja
(FERRARI, 2005) , dados esses obtidos através de metodologias variadas, como: análise de
densidade e viscosidade, cromatografia gasosa e métodos químicos analíticos (FERRARI

10
2005, FRANÇA, 2008, ARDILA, 2009, JORGE, 2011) entre esses métodos, a cromatografia
é o mais comumente utilizado, entretanto, é uma técnica que apresenta um custo elevado (para
uso e manutenção do equipamento) e certa complexidade. É comum também a obtenção de
equilíbrios ternários variando esses componentes com a água, visto que ela é utilizada no
processo de lavagem do biodiesel formado. Dados sobre equilíbrio de biodiesel etílico são
mais escassos comparados ao biodiesel metílico, visto que a preocupação com a utilização do
etanol é mais recente (evidenciado pelas datas dos artigos). Sobre biodiesel proveniente do
pinhão manso, os dados são ainda mais escassos, de modo que os dados obtidos nesse
trabalho ratificarão os dados já existentes (SILVA, et al, 2013) bem como a comparação entre
as metodologias utilizadas

11
4 METODOLOGIA
4.1 OBTENÇÃO DAS CURVAS BINODAIS
Para a obtenção das curvas binodais, o método titulométrico foi utilizado. Composições
binárias conhecidas de biodiesel/álcool e glicerina/álcool totalizando 10 gramas foram
adicionadas numa célula de equilíbrio circunstancialmente vedada e postas em agitação. Foi
utilizado para isso um agitador magnético mantendo-se a temperatura do sistema por um
banho termostático, conforme a Figura 3. O terceiro componente foi então titulado em cada
mistura binária até a observação do ponto de turbidez/ponto de nevoa, indicando assim que o
sistema transitou da região homogênea para a heterogênea (atingiu um ponto sobre a curva
binodal). Foram realizados tantos pontos quantos julgados necessários para a boa
caracterização de cada uma das curvas.
Figura 3 – Sistema usado para a aquisição das curvas de miscibilidade
4.2 OBTENÇÃO DAS LINHAS DE AMARRAÇÃO
4.2.1 Ajuste matemático da curva binodal
A curva binodal constitui-se de duas partes: a região rica em glicerina e a região rica em
biodiesel. Uma vez feita a identificação dessas regiões, com os dados da curva, cada uma
delas gerou dois gráficos, correlacionando a fração mássica do componente mais rico em cada
uma das duas regiões em função da fração mássica do álcool (a terceira variável é dependente
Fonte: Próprio autor

12
dessas duas, visto que a soma das composições é igual a 1). O ajuste desses gráficos foi
polinomial de 4° grau para todas as curvas.
4.2.2 Ponto de mistura global
Foram escolhidos então pontos de mistura dentro da região heterogênea do sistema
(região abaixo da curva binodal), na região do meio do gráfico, para a obtenção de
quantidades semelhantes das duas fases formadas no equilíbrio. A partir dessa seleção, a
mistura entre os 3 componentes foi feita de modo que o somatório total da massa fosse em
torno de 15g, quantidade razoavél para a utilização nas células de equilíbrio disponíveis. Essa
mistura foi posta então na célula de equilíbrio sob agitação magnética e temperatura constante
durante duas horas, tempo para que haja o contato entre todos os componentes. O sistema
então foi deixado em repouso para a separação de fases até a obtenção completa do equilíbrio,
onde serão formadas duas fases: uma rica em biodiesel e outra rica em glicerina
4.2.3 Identificação das linhas de amarração
Após a separação de fases, uma amostra de aproximadamente 2 gramas de cada uma
das fases formadas foi recolhida e determinou-se a fração mássica de álcool em cada uma por
gravimetria, um processo simples de evaporação. Deixando-as na estufa a 80 °C até a massa
constante e de posse das massas inicial, final e total da amostra obteve-se essas frações. Com
esses valores em mãos, as frações mássicas de glicerina na fase rica em glicerina e a fração de
biodiesel na fase rica em biodiesel foram determinadas usando os polinomios obtidos, e o
terceiro componente obtido por diferença (somatório das frações é igual a 1).
Todos os experimentos foram desenvolvidos no Laboratório de Sistemas de Separação
e Otimização de Processos (LASSOP)

13
5 RESULTADOS
5.2 BIODIESEL ETÍLICO
Para o biodiesel de pinhão manso etílico, as titulações a partir das misturas binárias em
cada uma das temperaturas resultaram nos seguintes dados, dispostos na Tabela 3
Tabela 3 - Frações mássicas das curvas binodais para o sistema biodiesel etílico de pinhão
manso (W1) - etanol (W2) - glicerina (W3) a 30, 40 e 50 ºC.
Ponto
30° C 40° C 50° C
W1 W2 W3 W1 W2 W3 W1 W2 W3
1 0,8841 0,1041 0,0117 0,7749 0,1954 0,0295 0,8820 0,1009 0,0170
2 0,7720 0,2032 0,0247 0,6666 0,2820 0,0513 0,7784 0,1957 0,0257
3 0,6296 0,3160 0,0544 0,5480 0,3646 0,0872 0,6594 0,2871 0,0534
4 0,5206 0,3923 0,0870 0,4337 0,4372 0,1290 0,5438 0,3647 0,0913
5 0,4082 0,4641 0,1277 0,3307 0,4954 0,1738 0,4331 0,4401 0,1267
6 0,2919 0,5400 0,1680 0,1950 0,5666 0,2382 0,3262 0,4896 0,1840
7 0,1315 0,5919 0,2765 0,0590 0,5612 0,3797 0,0822 0,5505 0,3671
8 0,0389 0,5403 0,4208 0,0311 0,4789 0,4899 0,0511 0,4721 0,4766
9 0,0055 0,4797 0,5147 0,0123 0,3935 0,5941 0,0159 0,3954 0,5885
10 0,0065 0,3690 0,6244 0,0056 0,2976 0,6967 0,0177 0,2982 0,6840
11 0,0043 0,2516 0,7440 0,0039 0,2025 0,7935 0,0171 0,1998 0,7830
12 0,0147 0,0929 0,8923 0,0039 0,0998 0,8962 0,0055 0,1041 0,8902
A partir dos quais foram gerados os seguintes gráficos, dispostos na Figura 4:

14
Figura 4 – curvas binodais para o sistema biodiesel etílico de pinhão manso – etanol –
glicerina a 30 (a), 40 (b) e 50 (c) °C.
Fonte: Próprio Autor
Para a questão de visualização da influência da temperatura sobre o sistema, a Figura 5
mostra a superposição dos 3 gráficos:
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
Etanol
Biodiesel
Glicerina
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Etanol
Biodiesel
Glicerina
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Etanol
Biodiesel
Gicerina
(a) (b)
(c)

15
Figura 5 - superposição das curvas binodais do sistema etílico às 3 diferentes temperaturas.
Verifica-se aqui um leve aumento da solubilidade no sistema com o aumento da
temperatura, o que é um resultado esperado. Entretanto essa influência é muito pouco
significativa na faixa de temperatura estudada.
Seguindo o procedimento, a modelagem das duas regiões das curvas de 30, 40 e 50 °C
estão representadas nas Figuras 6, 7 e 8 respectivamente:
Figura 6 – correlação entre as frações nas duas regiões do sistema etilico a 30 °C.
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Curva 30°C
Curva 40°C
Curva 50°C
Etanol
Biodiesel
Glicerina

16
Figura 7 - correlação entre as frações nas duas regiões do sistema etilico a 40 °C.
Todas as partes foram modeladas por um polinômio de quarto grau, com ótimo fator R²
(maior que 0,999 em todos os casos).
Foram então realizados 4 pontos de mistura global para a temperatura de 30°C, 3 para
a temperatura de 40°C e mais 4 para a temperatrura de 50 °C. A determinação da fração de
etanol em cada uma das fases formadas no equilíbrio, bem como as outras composições
utilizando os polinômio presentes estão expostos a frente nas tabelas 4, 5 e 6:
y= -0,398x4 + 0,209x3 - 0,999x2 - 0,790x + 0,966
R² = 1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Fraçãobiodieselx Fração etanol
40°C
y= 0,948x4 -2,256x3 + 1,097x2 - 1,189x+ 1,006
R² = 1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Fraçãoglicerina x Fração etanol
40°C
y= -29,58x4 + 33,39x3 - 14,04x2 + 1,237x + 0,868
R² = 0,999
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Fraçãobiodieselx Fração etanol
50°C
y= 12,34x4 -18,89x3 + 9,379x2 - 2,837x + 1,104
R² = 0,999
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Fraçãoglicerina x Fração etanol
50°C

17
Tabela 4 – Composições de etanol obtidas para as fases em equilíbrio do sistema biodiesel
etílico de pinhão manso (W1) – etanol (W2) e glicerina (W3) a 30 °C.
ponto
Composição
global
Fase biodiesel Fase glicerina
1
W1 0,3253 0,8275 0,0030
W2 0,3498 0,1586 0,4581
W3 0,3253 0,0138 0,5387
2
W1 0,3618 0,8600 0,0059
W2 0,2757 0,1287 0,3787
W3 0,3612 0,0113 0,6153
3
W1 0,3974 0,9193 0,0101
W2 0,2031 0,0721 0,2851
W3 0,3995 0,0105 0,7065
4 W1 0,4401 0,9519 0,0011
W2 0,1194 0,0356 0,1807
W3 0,4404 0,0124 0,8183
Tabela 5 – Composições de etanol obtidas para as fases em equilíbrio do sistema biodiesel
ponto
Composição
global
1
W1 0,3216 0,7734 0,0386
W2 0,3572 0,1968 0,5058
W3 0,3211 0,0297 0,4554
2
W1 0,3534 0,8425 0,0111
W2 0,2785 0,1350 0,3788
W3 0,3681 0,0224 0,6100
3
W1 0,4400 0,9153 0,0041
W2 0,1208 0,0621 0,2101
W3 0,4390 0,0225 0,7851

18
Tabela 6 - Composições de etanol obtidas para as fases em equilíbrio do sistema biodiesel
ponto
Composição
global
1
W1 0,3247 0,8283 0,0203
W2 0,3499 0,1301 0,4121
W3 0,3254 0,0142 0,5191
2
W1 0,3618 0,8681 0,0060
W2 0,2757 0,1080 0,3577
W3 0,3624 0,0113 0,6165
3
W1 0,4002 0,9178 0,0112
W2 0,2029 0,0716 0,2848
W3 0,3995 0,0111 0,7050
4
W1 0,4403 0,9521 0,0009
W2 0,1205 0,0349 0,1812
W3 0,4385 0,0119 0,8211
Representando graficamente os resultados obtidos temos a Figura 9 mais a frente.
Observa-se que em cada ponto experimental, a fase mais rica em glicerina em cada equilíbrio
possui a maior quantidade de etanol. Isto se deve ao fato de que, apesar do etanol ter
características tanto polares como apolares, a interação com o composto polar (glicerina) é
muito maior. Isto se reflete na inclinação das linhas de amarração, quem tem ponto mais alto
na fase rica em glicerina (mistura glicerina + etanol) enquanto a outra fase contem
predominantemente apenas o biodiesel, com pequena quantidade do álcool.

19
Figura 9 – Linhas de amarração para o sistema etílico a 30 (a), 40 (b) e 50 °C (c).
5.3 BIODIESEL METÍLICO
Tomando o mesmo procedimento, agora para o biodiesel metílico em sistema com
metanol e glicerina, obtemos os dados para as curvas binodais dispostas na Tabela 7:
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
Etanol
Biodiesel
Glicerina
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
Etanol
Biodiesel
Glicerina
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
Etanol
Biodiesel
Gicerina
(a) (b)
(c)

20
Tabela 7 - Frações mássicas das curvas binodais para o sistema biodiesel metílico de pinhão
manso (W1) - metanol (W2) - glicerina (W3) a 30, 40 e 50 ºC.
Ponto
30° C 40° C 50° C
W1 W2 W3 W1 W2 W3 W1 W2 W3
1 0,0160 0,1037 0,8801 0,0101 0,1783 0,8115 0,5689 0,4131 0,0179
2 0,0194 0,2556 0,7248 0,0102 0,2583 0,7314 0,6525 0,3293 0,0180
3 0,0067 0,3439 0,6493 0,0093 0,3382 0,6524 0,7257 0,2581 0,0160
4 0,0163 0,4070 0,5766 0,0114 0,4147 0,5737 0,8053 0,1789 0,0157
5 0,0144 0,4950 0,4905 0,0101 0,4946 0,4952 0,8863 0,0967 0,0169
6 0,0099 0,5703 0,4196 0,0182 0,5675 0,4141 0,4908 0,4885 0,0206
7 0,0140 0,6526 0,3333 0,0236 0,6440 0,3323 0,4054 0,5572 0,0372
8 0,0284 0,7234 0,2480 0,0435 0,7074 0,2490 0,3246 0,6190 0,0563
9 0,1015 0,7847 0,1137 0,0838 0,7496 0,1665 0,2488 0,6788 0,0722
10 0,1990 0,7712 0,0297 0,1533 0,7550 0,0916 0,1620 0,7352 0,1027
11 0,2609 0,7163 0,0227 0,2501 0,6941 0,0556 0,0143 0,2562 0,7294
12 0,3364 0,6479 0,0155 0,3216 0,6326 0,0457 0,0169 0,3342 0,6488
13 0,4122 0,5685 0,0191 0,4059 0,5573 0,0366 0,0179 0,4124 0,5696
14 0,4706 0,5172 0,0121 0,4890 0,4884 0,0224 0,0189 0,4871 0,4939
15 0,5730 0,4161 0,0107 0,5698 0,4123 0,0178 0,0186 0,5741 0,4072
16 0,6521 0,3370 0,0107 0,6494 0,3346 0,0159 0,0300 0,6388 0,3311
17 0,7311 0,2600 0,0088 0,7271 0,2559 0,0169 0,0452 0,7072 0,2475
18 0,8928 0,0972 0,0098 0,8097 0,1759 0,0143 0,0899 0,7471 0,1629

21
Representados graficamente pela Figura 10.
Figura 10 - curvas binodais para o sistema biodiesel metílico de pinhão manso – metanol –
glicerina a 30 (a), 40 (b) e 50 (c) °C.
(a) (b)
(c)
A ponto de comparação visual para observar novamente o efeito da temperatura, tem-se a
Figura 11 com a sobreposição dos gráficos:
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
Metanol
Biodiesel
Glicerina
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
Metanol
Biodiesel
Glicerina
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
Metanol
Biodiesel
Glicerina

22
Figura 11 - superposição das curvas binodais do sistema etílico às 3 diferentes temperaturas
Novamente Observamos um leve aumento da solubilidade no sistema com o
acréscimo da temperatura, embora não seja significante na faixa estudada. Nota-se
imediatamente também que o sistema metílico é menos solúvel em comparação ao sistema
etílico, o que fica evidenciado pela diferença da região de miscibilidade que é maior no no
sistema metílico.
Figura 12 – sobreposição das curvas binodais dos sistemas etílico e metílico a 30 °C.
Tal fato se deve pelo comportamento polar do metanol ser muito mais forte. Sendo assim, a
repulsão da mistura glicerina + metanol é muito alta para um composto extremamente apolar
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
30°C
40°C
50°C
Metanol
Biodiesel
Glicerina
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
metilico
etilico
Alcool
Biodiesel
Glicerina

23
como o biodiesel. Já o etanol, apesar de predominantemente polar, tem uma interação apolar
maior, aumentando assim a solubilidade do sistema.
Dando seguimento, a divisão e modelagem das regiões em cada gráficos resultam nas
Figuras 13, 14 e 15.
Figura 13 - correlação entre as frações nas duas regiões do sistema metilico a 30 °C.
y= 1,372x4 -2,286x3 + 1,285x2 - 1,266x+0,999
R²=0,999
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
Fraçãobiodieselx Fraçãometanol
30°C
y= -0,765x4 +1,245x3 - 0,732x2 - 0,836x+0,979
R²=0,999
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
FraçãoglicerinaxFraçãometanol
30°C
y= -6,410x4 +10,26x3 - 5,896x2 +0,412x+ 0,872
R²=0,999
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
40°C
y= -2,176x4 +3,303x3 - 1,947x2 - 0,521x+0,944
R²=0,999
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
Fraçãoglicerina xFraçãometanol
40°C

24
Todas as regiões novamente correlacionadas por polinômios de grau 4, com fator R²
superior a 0,999 em todos os casos. Foram então executados 5 pontos para o sistema a 30 °C,
4 pontos para o sistema a 40 °C e mais 5 pontos para o sistema a 50 °C, resultados estes
dispostos nas Tabelas 8, 9 e 10.
pinhão manso (W1) – metanol (W2) e glicerina (W3) a 30 °C.
ponto
Composição
global
1
W1 0,3512 0,7988 0,0132
W2 0,3012 0,1820 0,4427
W3 0,3476 0,0191 0,5440
2
W1 0,3299 0,7568 0,0143
W2 0,3461 0,2248 0,5052
W3 0,324 0,0183 0,4805
3
W1 0,2887 0,7294 0,0175
W2 0,4271 0,2531 0,6322
W3 0,2842 0,0174 0,3503
4
W1 0,2103 0,8176 0,0120
W2 0,5644 0,1632 0,3823
W3 0,2253 0,0191 0,6056
y= 0,636x4 -1,705x3 + 1,017x2 - 1,205x+0,995
R²=0,999
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
y= 0,078x4 -0,886x3 + 0,611x2 - 1,128x+0,991
R²=0,999
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
FraçãoglicerinaxFraçãometanol
50°C
(continua)

25
Tabela 10 - Composições obtidas para as fases em equilíbrio do sistema biodiesel
metílico de pinhão manso (W1) – metanol (W2) e glicerina (W3) a 50 °C.
Ponto
Composiçao
Global
Fase biodiesel Fase Glicerina
5
W1 0,4002 0,8575 0,0093
W2 0,1846 0,1242 0,2531
W3 0,4152 0,0182 0,7375
Fonte: Próprio Autor
Tabela 9 - Composições de metanol obtidas para as fases em equilíbrio do sistema biodiesel
ponto
Composição
global
1
W1 0,3397 0,8061 0,0229
W2 0,3441 0,1824 0,4501
W3 0,3162 0,0114 0,5269
2
W1 0,3097 0,7974 0,0253
W2 0,3921 0,1923 0,4856
W3 0,2982 0,0103 0,4891
3
W1 0,2510 0,7682 0,0323
W2 0,4856 0,2234 0,5602
W3 0,2634 0,0083 0,4075
4
W1 0,2662 0,7375 0,0466
W2 0,5328 0,2542 0,6422
W3 0,2010 0,0082 0,3111
pinhão manso (W1) – metanol (W2) e glicerina (W3) a 50 °C.
Ponto
Composição
global
1
W1 0,3398 0,8092 0,0221
W2 0,3142 0,1725 0,4674
W3 0,3461 0,0183 0,5105
(continua)
(conclusão)

26
Tabela 10 - Composições obtidas para as fases em equilíbrio do sistema biodiesel
Ponto
Composição
Global
2
W1 0,3712 0,8184 0,0161
W2 0,2241 0,1632 0,3684
W3 0,4047 0,0183 0,6155
3
W1 0,3067 0,8381 0,0161
W2 0,3877 0,1436 0,2641
W3 0,3056 0,0182 0,7197
4
W1 0,2915 0,7865 0,0406
W2 0,4524 0,1954 0,5755
W3 0,2561 0,0180 0,3838
5
W1 0,2415 0,7389 0,7389
W2 0,6121 0,2441 0,6920
W3 0,1464 0,0169 0,2273
Novamente observa-se a distribuição majoritária do álcool junto a fase rica em
glicerina, pelas fortes interações polares entre os componentes. Os gráficos mostram então
inclinações das linhas de amarração ainda maiores que no sistema etílico, evidenciando a
maior interação do metanol com a glicerina que o etanol.
Dados sobre equilíbrio de biodiesel proveniente do pinhão manso são escassos, mas os
obtidos neste trabalho estão em acordo com aqueles obtidos por Silva, et al, 2013. Embora a
comparação seja feita na temperatura de 30° C neste trabalho e 25° C no trabalho de Silva et
al, a pouca influência da temperatura no sistema torna os dois totalmente comparáveis.
A metodologia apresentada se baseia nos balanços de massa do álcool nos
componentes em equilíbrio, e está sujeita a erros devido à evaporação do mesmo. Por
exemplo, o fato do metanol ser muito mais volátil que o etanol exigiu o aprimoramento da
técnica para garantir a acurácia das medidas, principalmente nos sistemas a temperaturas mais
altas. Fator esse determinante para a escolha das temperaturas de trabalho.
(conclusão)

27
Figura 16 - Linhas de amarração para o sistema metílico a 30 (a), 40 (b) e 50°C (c).
(a) (b)
(c)
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
Metanol
Biodiesel
Glicerina
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
Metanol
Biodiesel
Glicerina
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
Metanol
Biodiesel
Glicerina

28
Figura 17 – comparação entre os resultados para o sistema etílico obtido e os resultados por
silva et al, 2013
Fonte: Autor, 2014, Silva et al, 2013
Figura 18 - comparação entre os resultados para o sistema metílico obtido e os resultados por
silva et al, 2013
Fonte: Autor, 2014, Silva et al, 2013
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
Etanol
Biodiesel
Glicerina
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
Metanol
Biodiesel
Glicerina

29
6 CONCLUSÕES
O conhecimento das propriedades físico-químicas é fundamentals para o entendimento
e interpretação das relações e interações entre os componentes de um sistema. Por sua vez, o
equilíbrio líquido-líquido entre biodiesel, álcool e glicerina (componentes presente ao final da
reação de produção do biodiesel) abre um leque de possibilidades para o desenvolvimento da
tecnologia possibilitando a viabilização da utilização desse biocombustível como fonte de
energia.
O pinhão manso apresenta vantagens e desvanatagens para utilização como matéria
prima para produção de biodiesel, sendo algumas vantagens o fácil crescimento da planta, boa
adaptabilidade e não competição com outros mercados (como alimentos). Algumas das
desvantagens são: óleo com elevada acidez, dificultando a transesterificação alcalina, sendo
necessária um etapa a mais no processo para neutralizar essa acidez. Facilidade muito grande
do óleo em emulsionar com água, dificultando imensamente o processo de purificação. A
adição de um eletrólito na água, como NaCl facilita o processo, mas ainda assim, difícil.
A solubilidade do sistema com biodiesel metílico e metanol é muito menor que o
sistema etílico, devido ao comportamento polar maior no metanol, interagindo de forma mais
forte com a glicerina repelindo assim o biodiesel.
O aumento da temperatura no sistema pouco influenciou a solubilidade e o equilíbrio
do sistema. Sendo assim, temperatura da condução da reação pode ser escolhida
exclusivamente em torno de fatores cinéticos, sem alteração no equilíbrio de fases.
Os dados obtidos no trabalho tem concordância com outros encontrados por
outros autores. Isso mostra que a metodologia, embora esteja relacionada ao balanço de massa
do álcool e sujeita a erros pela evaporação do mesmo, tem potencial por se apresentar muito
fácil e barata, principalemtne em comparação com a cromatografia. Embora técnicas
experimentais que determinem cada componente independentemente em cada uma das fases
sejam mais confiáveis, a metodologia apresentada neste trabalho é mais rápida e tomando os
devidos cuidados, constituem erros completamente aceitáveis.

30
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