Biofuels From Coconut Fat and Soybean Oil: Microwave-Assisted Synthesis and Gas Chromatography/Mass Spectrometry Analysis

Abstract

Recebido em 04/02/2018; aceito em 12/06/2018; publicado na web em 21/08/2018We developed a project during an undergraduate course (advanced experimental chemistry) on the microwave-assisted synthesis of biodiesel (BD), via base-catalyzed transesterification of coconut fat (CF) and soybean oil (SO) by ethanol, followed by product analysis by gas chromatography/mass spectrometry. Our goals were to introduce a problem with relevant socio-economic impact (production of BD); to discuss and compare methods for biofuel analysis, and to gain insight into transesterification mechanism as an important example of acyl-transfer reactions. Comparison of both BFs showed clear difference in fatty acid composition; that from CF contains shorter, saturated chains (mainly ethyl dodecanoate-and tetradecanoate), whereas biodiesel from SO is essentially composed of longer unsaturated chains (e.g., ethyl oleate and linoleate). The project takes eight hours to complete, is conceptually simple, being suitable for inclusion in the undergraduate science curriculum.

Teaching mass spectrometry: A compilation of approaches to teaching theory and practice of mass spectrometry

“…Pinheiro et al have proposed an experiment related to the production of biofuels. 55 Students were asked to perform base-catalysed transesterification process of coconut fat and soybean oil and then they analysed the products by GC/MS. In the research project described by Berger, students collected and analyzed the samples of river sediments.…”

Active Learning in the Undergraduate Chemistry Laboratory: Synthesis of Biodiesel from an Amazon Region Oil (Babassu): Keep It Simple!

“…The reagents and equipment used are described in Sections SI-5.1 and SI-5.2. The internal standards for GC analysis, namely, ethyl undecanoate, ethyl tridecanoate, and ethyl hexadecanoate, were available from a previous study . The ionic liquid catalyst, BuSMeImHSO 4 , was synthesized in a previous study, as described in Section SI-5.3.…”

“…The internal standards for GC analysis, namely, ethyl undecanoate, ethyl tridecanoate, and ethyl hexadecanoate, were available from a previous study. 40 The ionic liquid catalyst, BuSMeImHSO 4 , was synthesized in a previous study, 9 as described in Section SI-5.3. Notes: The discussion below focuses on the work carried out by G1−G4, where the variables studied were χ EtOH/babassu oil and reaction time.…”

Biodiesel como tema de contextualização para alunos da graduação em química: uma breve revisão na Revista Química Nova

“…Para o levantamento dos artigos que utilizaram a produção de biodiesel, com finalidade de inclui-lo como uma fonte renovável de energia nas aulas práticas de Química Orgânica, foi totalizado 3 artigos, sendo eles dos autores Cunha et al (2018), Pinheiro et al (2018) e Riatto et al (2015. Os três trabalhos têm em comum a utilização da prática experimental para o desenvolvimento de concepções sustentáveis, por parte dos alunos de graduação, explorando diversas metodologias de ensino afim de relacionar a Química com problemas socioambientais pertinentes ao cenário atual.…”

“…um destino apropriado para esse resíduo sólido; o óleo de coco não é uma matéria-prima barata se comparada as outras que foram utilizadas, mas nesse trabalho optou-se por extrair o óleo a partir do leite de coco, demonstrando como podem ser utilizados produtos acessíveis no mercado na elaboração de práticas de química orgânica voltadas para sustentabilidade e por último o uso do licuri que acarreta valor regionalista a metodologia aplicada, por se tratar de um fruto da região nordeste, por isso a prática foi realizada com óleo comercial desse fruto.A sequência didática sugerida iniciou com a formação de duplas, cada dupla ficando responsável por uma biomassa, essa divisão ajudou a dinamizar a atividade experimental. Na primeira aula os alunos extraíram o óleo do abacate, o óleo do leite de coco e da borra de café, na segunda aula, foram feitos dois processos, o da síntese de biodiesel utilizando os óleos extraídos anteriormente, juntamente com o óleo de Licuri comprado comercialmente, e análises espectrais de infravermelho (IV) e ressonância magnética nuclear (RMN), afim de analisar características que comprovem a reação de transformação da matéria-prima original em biodiesel, totalizando duas aulas práticas com duração de 3-4 horas cada.No final do estudo os autores concluíram que é de suma importância utilizar a aula de práticas orgânicas aliadas a Química Verde, mostrando ao futuro profissional de Química a importância de contextualizar conhecimentos de reações orgânicas com as questões ambientais em pauta na atualidade, o trabalho diferencia-se dos demais pois utiliza a extração de óleos como uma das etapas da intervenção, aumentando a relevância que as oleaginosas possuem na produção de biodiesel, também a um destaque para a utilização do leite de coco e o abacate, segundo os autores é um dos primeiros trabalhos a descrever a utilização de leite de coco para extração de óleo e em seguida utilização em reação de transesterificação, a preocupação em salientar os aspectos estruturais via IV e RMN-H passa maior segurança para o aluno com relação ao êxito da prática proposta.O artigo 3 encontrado foi o de(Pinheiro et. al, 2018) o artigo descreve a preparação de biodiesel nas aulas práticas de Química Orgânica, em uma turma de Química Experimental Avançada, com a participação de 37 alunos, a intervenção contou com a produção de biodiesel utilizando micro-ondas para o aquecimento da solução e análises espectrais e cromatográficas do produto final, cominando em discussões acerca das características dos dois biodieseis produzidos e pós-teste .Para o processo de transesterificação Pinheiro e colaboradores (2018) usaram coco e soja, a escolha dos dois produtos levou em consideração a posição do Brasil nos rankings de produção de biodiesel usando essas duas fontes como biomassa, o que leva o aluno de graduação a entender o status da produção de biocombustíveis a nível mundial.…”