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:
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Método de separação de mistura heterogênea formada por líquidos imiscíveis;
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Óleos e gorduras;
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Solubilidade;
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Polaridade;
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
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Balança;
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Garrafa PET (de, no mínimo, 600 mL de capacidade);
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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
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100 mL de óleo vegetal (óleo de cozinha);
Todo óleo de origem vegetal pode ser utilizado na produção do biodiesel
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55 mL de álcool etílico (álcool comum);
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50 mL de água;
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2 gramas de hidróxido de sódio (ou soda cáustica);
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1 grama de cloreto de sódio (sal de cozinha).
Procedimentos experimentais
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Passo 1: Acrescentar todo o hidróxido de sódio (ou soda cáustica) no interior da garrafa PET;
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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.
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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;
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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;
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Passo 5: Deixar a garrafa em repouso por, no mínimo, três minutos;
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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:
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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);
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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;
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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;
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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:
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Cuidado com os reagentes, os procedimentos e a organização;
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Comprometimento do aluno durante a atividade experimental;
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Participação na atividade experimental;
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Análise do resultado experimental produzido pelo aluno;
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Participação durante a discussão dos resultados.
Por Me. Diogo Lopes Dias