Ativação ácida da argila bentonita para aplicação como catalisador na transesterificação do óleo de soja

Abstract

A queima de combustíveis fósseis para geração de energia através da sua combustão gera gases que são altamente prejudiciais ao meio ambiente. Assim com incentivo nas pesquisas em desenvolvimento de alternativas limpas chegou-se aos biocombustíveis, que são fontes renováveis e mais limpas a exemplo do biodiesel. Existem três rotas de obtenção de biodiesel: transesterificação, esterificação e craqueamento, sendo a transesterificação a mais utilizada, por ser um processo mais simples de ser realizado. Os principais catalisadores utilizados são os homogêneos (NaOH ou KOH) o que acarreta em problemas na operação unitária de separação do produto. No entanto, a rota heterogênea utiliza catalisadores sólidos ácidos a exemplo das zeólitas sintéticas. Nesta questão, embora a separação seja muito mais facilitada (produto/catalisador) o custo desses catalisadores é alto. Neste sentido, sólidos alternativos como as argilas que possuem estrutura com potencial catalítico semelhante às zeólitas têm sido bastante estudados. Em particular, argilas ativadas com ácidos apresentam um potencial adicional,pois a sua estrutura pode ser melhorada com aumento da acidez sem comprometimento da sua estrutura. Nessa direção, a argila bentonita foi ativada com ácido clorídrico em concentrações variadas (0,1; 0,3 e 0,5 MolL^-1) e utilizada na transesterificação do óleo de soja. Os sólidos foram caracterizados por Difratometria de raios X (DRX) e por Espetroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e o biodiesel foi analisado por FTIR e ainda por análise de índice de acidez. Com a realização da acidificação da argila bentonita com ácido clorídrico foi possível observar que ocorreu variação da intensidade dos picos de difração quando comparado com a argila sem nenhum processo de tratamento, o que pode ser indício de uma pequena desorganização da estrutura da argila, sem comprometimento estrutural significante. Diante dos resultados do FTIR pode-se observar que com a variação da concentração de ácido na argila não ocorreu modificação na estrutura da esmectita. No processo de transesterificação utilizando o catalisador ácido foi possível constatar a obtenção de biodiesel pela formação de bandas caraterísticas de ésteres.