PROCEDIMENTOS ANALÍTICOS

4.8.1 ÍNDICE DE ACIDEZ

O índice de acidez (IA) revela o teor de ácidos graxos livres, definido como o número de miligramas de hidróxido de potássio (KOH) necessário para neutralizar os ácidos graxos livres em 1 g de amostra. A decomposição dos glicerídeos é acelerada por aquecimento e pela luz, e a rancidez é quase sempre acompanhada pela formação de ácidos graxos livres. Altos índices de acidez têm um efeito bastante negativo sobre a qualidade do óleo, a ponto de torná-lo impróprio para a alimentação humana ou até mesmo para fins carburantes. Além disso, a pronunciada acidez dos óleos pode catalisar reações intermoleculares dos triacilgliceróis, ao mesmo tempo em que afeta a estabilidade térmica do combustível na câmara de combustão. Também, no caso do emprego carburante do óleo, a elevada acidez livre tem ação corrosiva sobre os componentes metálicos do motor (McCORMICK, 2001).

A evolução deste índice foi a maneira escolhida para se avaliar a conversão dos materiais compostos por ácidos graxos. O valor do índice de acidez do produto indica diretamente a quantidade não convertida dos ácidos. Assim, quanto menor a acidez, maior a conversão e melhor qualidade do produto.

Em um frasco Erlenmeyer era adicionado 1 g de amostra, 20 ml de ciclohexano e 3 gotas de solução alcoólica de fenolftaleína, utilizada como indicador. O ciclohexano usado era usado para facilitar a visualização da viragem do indicador durante a titulação. A mistura era titulada com solução de KOH 0,1 M devidamente padronizada, até aparecimento de coloração rósea. O cálculo para a determinação do índice de acidez era feito através da fórmula indicada na FIG. 4.5.

Índice de Acidez = _56,11 x V x F_ M

F - Fator de correção da solução de KOH 0,1 N; V - Valor de KOH em ml gasto na titulação; M - Massa de amostra pesada, em gramas.

FIG. 4.5 – Fórmula de cálculo do índice de acidez (IA)

4.8.2 ÍNDICE DE SAPONIFICAÇÃO

O índice de saponificação (IS) é definido como o número de miligramas de hidróxido de potássio necessário para neutralizar os ácidos graxos resultantes da hidrólise de 1 g de amostra. O índice de saponificação não deve ser usado para identificar o óleo, pois muitos óleos possuem índices semelhantes. Porém, esta determinação é útil para a verificação do peso molecular médio do óleo ou gordura, parâmetro que pode ser utilizado em cálculos de conversão das reações (TURATTI, 2002).

A diferença entre o índice de saponificação e o índice de acidez, resulta no índice de éster que é a quantidade de triglicerídeos presentes na amostra (SILVA, 2005) que é fundamental para a determinação do tipo de reação e do tipo de catalisador a serem adotados.

O índice de saponificação foi determinado conforme metodologia descrita por MORETTO e FETT (1989). Em um frasco Erlenmeyer foram adicionados 2 g do óleo e 20 ml de solução alcoólica de KOH a 4%. Adaptou-se o Erlenmeyer a um condensador de refluxo e a amostra foi aquecida brandamente, por um período de 30 min. Resfriou-se e adicionou-se 3 gotas de fenolftaleína. A mistura foi titulada com solução de HCl 0,5 M, até desaparecimento da coloração rósea. Esse mesmo procedimento foi feito para o teste em branco. A diferença entre os volumes de HCl gastos nas duas titulações é equivalente à quantidade de KOH gasto na saponificação da amostra. O índice de saponificação foi calculado de acordo com a fórmula indicada na FIG. 4.6.

FIG. 4.6 – Fórmula de cálculo do índice de Saponificação (IS)

4.8.3 ESPECTROSCOPIA NA REGIÃO DO INFRAVERMELHO

Utilizou-se um espectrômetro de Infravermelho da marca Shimadzu, modelo Prestige 21. As amostras de óleo, gordura e biodiesel foram adicionadas entre janelas de KBR utilizando pipetas descartáveis. A resolução do espectro de IV foi de 8 cm-1. Neste estudo, a espectroscopia na região do infravermelho foi utilizada para caracterização das amostras e avaliação qualitativa da conversão dos ácidos graxos livres em ésteres.

4.8.4 RESSONÂNCIA MAGNÉTICA NUCLEAR

As técnicas cromatográficas utilizadas nas análises dos produtos da (trans) esterificação apresentam resultados precisos nas determinações. Porém apresentam desvantagens, pois requerem um longo período de análise; necessidade de calibração e da utilização de padrões para as análises, e muitas vezes, a necessidade de um pré-tratamento das amostras. Por isso utilizamos, além das técnicas cromatográficas clássicas, a técnica de espectroscopia de RMN de 1H e

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C, visando obter a máxima concordância qualitativa na análise das amostras estudas e nos produtos obtidos.

Os espectros de RMN de 1H foram registrados em um espectrômetro da marca Varian, modelo Unity 300 (300 MHz). Como solvente, utilizou-se clorofórmio

Índice de saponificação = _3. (Va – Vb). F. 56,11__ Massa da amostra (g)

Va - Volume gasto de HCl na titulação da amostra (mL); Vb - Volume gasto de HCl na titulação do controle (mL); F - Fator de correção da solução de HCl 0,5 N.

deuterado. Tetrametil silano (TMS) foi usado como referência interna. As condições adotadas foram as seguintes: temperatura de 30ºC, tubos de 5 mm de diâmetro, tempo de aquisição de 1 min e 20 s.

4.8.5 CROMATOGRAFIA EM FASE GASOSA ACOPLADA A ESPECTRÔMETRIA DE MASSAS

A composição química da gordura obtida a partir do resíduo da caixa de gordura foi determinada fazendo-se a (trans) esterificação do resíduo com metanol (razão molar de 30 moles de metanol por mol de resíduo) a 120º C e 5% de H2SO4,

em reator autoclave por duas horas. Com isso, foi possível identificar qualitativa e quantitativamente por cromatografia gasosa os ésteres metílicos (biodiesel) purificados resultantes do processo (SILVA, 2005).

As análises por cromatografia em fase gasosa acoplada a espectrômetro de massas por impacto de elétrons e analisador Ion Trap (CG-EM-IE-Ion trap), foram realizadas num equipamento Agilent 6890N Network GC System. As análises foram realizadas utilizando hélio como gás de arraste com fluxo na coluna de 0,5 ml min-1; temperatura do injetor de 350 ºC, coluna capilar modelo DB-5MS. O comprimento da coluna era de 29,4 metros, seu diâmetro interno era de 320 µ e espessura do filme era de 0,25 µ. A pressão usada era de 2,82 psi, a média de velocidade era de 10 cm.s-1.