Síntese do biodiesel: estudo da influência de sais de metais alcalinos na cinética da metanólise em meio básico

Abstract

Para avaliar a influência dos íons sódio e potássio na cinética da metanólise do óleo de soja, com o CH3ONa como catalisador, realizou-se um estudo empregando diferentes sais – CH3COOK, CH3COONa, KI, KBr, KCl e NaCl – nesta reação. As condições empregadas foram: temperaturas de 40,0, 50,0 e 60,0 °C e velocidades de agitação de 400 e 800 rpm. As constantes de velocidade observadas (kobs) foram determinadas a partir dos dados obtidos pelo monitoramento on-line do índice de refração da mistura reacional. Os valores de kobs foram comparados e conclui-se que a velocidade da agitação possui uma influência maior no valor de kobs do que os efeitos provocados pelo aumento de temperatura ou dos aditivos empregados. Ambos os íons alcalinos – K+ e Na+ – proporcionaram um aumento dos valores de kobs pelo estabilização da estrutura do estado de transição. O CH3COOK foi o aditivo mais eficiente pois ele aumenta a kobs nas três temperaturas e em ambas agitações. O aumento da kobs com este aditivo variou de 21% (400 rpm e 40,0 °C) a 90% (800 rpm e 40,0 °C ) e o mais substancial aumento ocorreu à 800 rpm. O CH3COONa foi menos efetivo que o CH3COOK de modo que o aumento da kobs foi de 3,1% (800 rpm e 60,0 °C) a 60% (800 rpm e 40,0 °C). O íon K+ forneceu melhores resultados porque forma um par iônico menos estável com o íon metóxido em relação ao Na+, o que proporciona menor energia de ativação para as reações com sais de potássio. Em geral, os cloretos (KCl e NaCl) foram prejudiciais à reação a 400 rpm, mas o KCl aumentou a constante de velocidade a 400 rpm e 40,0 °C. O KI trouxe aperfeiçoamentos nos valores das constantes cinéticas similares àqueles do CH3COOK a 400 rpm, mas eles foram indiferentes a 800 rpm. O uso do KBr proporcionou um aumento na constante de velocidade em 34% a 800 rpm e 40,0 °C, sendo estatisticamente indiferente nas outras condições reacionais estudadas