Produção de biodiesel na sala de aula

Uma das grandes preocupações atuais é com o reaproveitamento e a reciclagem de materiais para diminuir a quantidade de lixo e resíduos lançados na natureza. Pensando nisso, apresentamos uma proposta experimental de produção de biodiesel.

Além de mostrar ao aluno uma alternativa de evitar o descarte de óleos no meio ambiente, essa proposta experimental permite que o professor possa discutir de forma prática diversos assuntos da Química, como:

• Método de separação de mistura heterogênea formada por líquidos imiscíveis;

• Óleos e gorduras;

• Solubilidade;

• Misturas heterogêneas;

• Polaridade;

• Reações de esterificação;

• Catalisadores;

• Biocombustíveis.

Assim, sugerimos que, antes de realizar essa atividade experimental, o professor trabalhe os conceitos sugeridos acima em sala de aula com os alunos. Veja agora o passo a passo para a produção do biodiesel:

Materiais necessários

• Balança;

• Garrafa PET (de, no mínimo, 600 mL de capacidade);

• Funil de decantação (pode ser substituído por uma garrafa PET de 1500 mL (1,5 L) cortada ao meio ou na região indicada na imagem a seguir);

Sugestão da área que deve ser cortada na garrafa PET para construir um funil

• 100 mL de óleo vegetal (óleo de cozinha);

Todo óleo de origem vegetal pode ser utilizado na produção do biodiesel

• 55 mL de álcool etílico (álcool comum);

• 50 mL de água;

• 2 gramas de hidróxido de sódio (ou soda cáustica);

• 1 grama de cloreto de sódio (sal de cozinha).

Procedimentos experimentais

• Passo 1: Acrescentar todo o hidróxido de sódio (ou soda cáustica) no interior da garrafa PET;

• Passo 2: Adicionar 30 mL de álcool etílico no interior da garrafa PET para formar uma mistura com o hidróxido de sódio. Logo em seguida, fechar a garrafa e agitar durante dois minutos para favorecer a dissolução do hidróxido de sódio.

OBS.: A ordem entre os passos 1 e 2 pode ser alterada sem que haja prejuízo ao experimento.

• Passo 3: Adicionar todo o óleo vegetal ao interior da garrafa PET. Logo em seguida, fechar a garrafa e agitar a mistura por, no mínimo, 15 minutos;

• Passo 4: Adicionar à garrafa PET 25 mL de álcool etílico, 50 mL de água e todo o cloreto de sódio. Logo em seguida, fechar a garrafa e agitar por, no mínimo, 2 minutos;

• Passo 5: Deixar a garrafa em repouso por, no mínimo, três minutos;

• Passo 6: Transferir o conteúdo da garrafa para o funil de decantação. Em seguida, aguardar a decantação e, por fim, retirar a fase mais densa, transferindo-a para outro recipiente.

Resultados e discussões

Após a realização dos procedimentos experimentais, o professor pode realizar com os alunos uma discussão sobre os resultados esperados e os resultados obtidos por eles. Veja os resultados esperados e a explicação de cada um deles:

• Passos 1 e 2: Ao adicionarmos o hidróxido de sódio no álcool etílico, ele sofre dissolução, sendo essa dissolução um fenômeno exotérmico (há liberação de energia);

• Passo 3: Quando o óleo vegetal é colocado na presença do hidróxido de sódio e álcool etílico, temos a ocorrência de uma reação de esterificação entre o álcool e o óleo, sendo o hidróxido de sódio o catalisador do processo;

• Passo 4: Quando a água, o cloreto de sódio e o restante do álcool etílico são adicionados ao interior do reator, temos a completa dissolução da glicerina formada no passo 4. Como o biodiesel não é miscível à mistura (água, álcool e cloreto de sódio), temos a formação de um sistema heterogêneo compostos por duas fases;

• Passo 5: a decantação (descanso) é realizada para que haja a separação das duas fases da mistura heterogênea. A fase mais densa é a mistura de água, álcool etílico, cloreto de sódio e glicerina, e a menos densa é o biodiesel.

Avaliação

Sugerimos que o professor avalie os alunos de acordo com os seguintes critérios:

• Cuidado com os reagentes, os procedimentos e a organização;

• Comprometimento do aluno durante a atividade experimental;

• Participação na atividade experimental;

• Análise do resultado experimental produzido pelo aluno;

• Participação durante a discussão dos resultados.

Por Me. Diogo Lopes Dias