Síntesis y refinación de biodiesel y glicerina obtenidos a partir de grasa vegetal

Proceso para la producción de BIODIESEL

(metilester o esteres metílicos de ácidos grasos)

Refinación de glicerina Objetivos del Proyecto 1. Transesterificar materias grasas vegetales para la obtención de biodiesel (metilester o esteres metílicos de ácidos grasos).

2. Refinar la glicerina obtenida como subproducto de la producción de biodiesel.

3. Comprobar analíticamente la pureza de los productos obtenidos mediante métodos cromatográficos e instrumentales.

BIODIESEL Introducción:

El Biodiesel es un combustible sustituto del gas-oil para motores diesel, el cual puede ser producido partiendo de materias primas agrícolas (aceites vegetales y/o grasas animales), aceites o grasas de fritura usados1 y metanol o etanol (estos también puede ser obtenidos a partir de productos agrícolas) 2 3 .

El biodiesel posee las mismas propiedades del combustible diesel empleado como combustible para automóviles, camiones, ómnibus y puede ser mezclado en cualquier proporción con el diesel obtenido de la refinación del petróleo.

No es necesario efectuar ninguna modificación en los motores para poder emplear este combustible. Importantes fabricantes de vehículos europeos efectuaron pruebas con resultados satisfactorios en automóviles, camiones y ómnibus.

Mecanismo de la reacción de transesterificación •

PRODUCCIÒN DE BIODIESEL:

Reactivos 1. Aceite de cocina usado o nuevo 2. Metanol 99% mínimo 3. Hidróxido de sodio p.a.

4. Alcohol isopropílico 99% mínimo 5. Agua destilada 6. Solución de fenolftaleína 7. Ácido acético o vinagre Materiales 1. 2 vasos de precipitación de 1000 mL 2. 3 matraces Erlenmeyer de 1000 mL 3. Embudos de separación 4. Equipo de destilación 5. Termómetro 6. Bureta 7. Probeta 8. Pipetas de varias escalas 9. Agitadores mecánicos o taladro con mezclador de pintura 10. 2 Frascos de polietileno de 1000 mL y 1 de 250 mL 11. Cocineta Procedimiento 1. Filtra el aceite para quitarle los restos sólidos.

2. Caliéntalo para quitarle el agua 3. Efectuar la valoración según la cantidad de biodiesel a obtener 4. Preparar el metóxido de sodio.

5. Calentar el aceite, y verter dentro el metóxido mientras se agita 6. Deja que sedimente, separar la glicerina.

7. Lavar y secar el producto final.

8. Comprobar su calidad.

Este proceso se llama transesterificación, y es similar a la saponificación. En esta reacción las cadenas de ester, también llamadas lípidos, se separan de la glicerina y se unen al sodio para formar jabón. Uno de sus extremos es atraído por moléculas polares como el agua, y el otro es atraído por moléculas apolares como el aceite. Esa es la característica que hace útiles a los jabones.

En la transesterificación la hidróxido de sodio y el metanol se unen para formar metóxido de sodio (Na+ CH3O-). Cuando se mezcla el metóxido con aceite, rompe las uniones de la molécula de aceite, liberando glicerina y ácidos grasos. Estos últimos se unen al metanol formando biodiesel, y un poco de jabón a veces. Si se utiliza metanol el producto final se llama metiléster, y si se utiliza etanol se llama etiléster.

1. Filtrado Filtrar el aceite para quitarle los restos de comida. Pueda que tenga que calentarlo hasta 35º C (95º F), aproximadamente, para que esté más fluido y pase bien por el filtro. Puede usar un paño o un filtro de café.

2. Quitar el agua Mucha gente calienta el aceite para quitarle el agua. El aceite que ha sido utilizado para cocinar suele contener agua, que ralentiza la reacción y favorece la saponificación. Cuanta menos agua, mejor.

Así es como lo hacen. Hay que calentar hasta 100º C (212º F) y mantener la temperatura mientras el agua se evapora. Agita constantemente para evitar que se formen burbujas de vapor, que luego explotan salpicando aceite caliente. También puedes drenar el agua según se va hundiendo hasta el fondo; después puedes recuperar el aceite que se haya ido con el agua.

Cuando empiece a salir menos vapor aumenta la temperatura hasta 130º C (265º F) y mantenla durante diez minutos. Luego deja de calentar y espera a que se enfríe.

3. Valoración Para saber cuanto hidróxido de sodio es necesaria, hay que medir la acidez del aceite con un método que se llama valoración. Es la parte más importante y más difícil del proceso. La valoración debe ser lo más exacta posible.

Preparar una disolución de un gramo de hidróxido de sodio en un litro de agua destilada asegurándote de que queda totalmente disuelta. Esta muestra sirve como valor de referencia en la valoración. Es importante que esta disolución no se contamine porque será utilizada en muchas valoraciones.

Mezclar en un recipiente pequeño 10 ml de alcohol isopropílico con 1 ml del aceite (asegurar de que es exactamente 1 ml). Coger la muestra de aceite después de haberlo calentado y agitado.