Solubilidade e propriedades físicas de misturas ternárias compostas por óleo de soja, etanol e álcoois superiores

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Visioli, Paola de Cássia Franco
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Álcool isoamílico; Binodal curve; Curva binodal; Isoamyl alcohol; n-Butanol; Óleos vegetais; Vegetable oils; Viscosidade; Viscosity
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74132/tde-07072023-111051/

Misturas de óleo de soja e etanol são de interesse para diversos segmentos, tais como, adição da mistura em diesel, produção de biodiesel etílico de óleo de soja e extração de óleos vegetais com solvente renovável em substituição a hexana, solvente derivado do petróleo utilizado industrialmente. No entanto, a solubilidade entre os componentes desta mistura é limitada, o que pode dificultar as potenciais aplicações. Sendo assim, a utilização de cossolventes junto ao etanol pode favorecer a solubilidade do óleo de soja, viabilizando a utilização dessa mistura para ambos os segmentos mencionados. Diante disso, a presente dissertação de mestrado teve como objetivo avaliar a solubilidade de misturas compostas por óleo de soja e etanol absoluto com adição de cossolventes, n-butanol e álcool isoamílico, álcoois superiores presentes no óleo fúsel, um coproduto da produção de etanol. Para isso, realizou-se um estudo da solubilidade entre os componentes dos sistemas através da metodologia de Hansen. Em adição, a região de separação de fases de sistemas ternários compostos por óleo de soja + etanol absoluto + cossolvente (n-butanol ou álcool isoamílico) foi delimitada através da determinação de curvas binodais utilizando o método de Ponto de Névoa, nas temperaturas de 25, 40 e 55 °C. Além disso, foram determinadas as propriedades físicas das misturas ternárias, dados necessários para proposição de utilização destes insumos renováveis. Densidade (ρ, kg·m-3) e viscosidade dinâmica (η, mPa·s) foram determinadas experimentalmente para as misturas binárias (etanol + n-butanol e etanol + álcool isoamílico, nas temperaturas de 20 a 70 °C) e ternárias (óleo de soja + etanol + n-butanol e óleo de soja + etanol + álcool isoamílico, a 25, 40 e 55 °C). Realizou-se a descrição matemática dos dados experimentais de ρ e η através de modelos empíricos sendo que, em relação aos solventes mistos, os melhores resultados foram obtidos pelas Regra de Mistura Simples e pelo modelo de Grunberg-Nissan, com desvios relativos médios de 0 a 0,31 % para ρ e de 0,21 a 5 % para η, respectivamente. O modelo que melhor descreveu o comportamento de ambas as propriedades físicas para os sistemas ternários foi o de Jouyban-Acree, o qual apresentou desvios de 0,02 a 4,51 % para ρ e de 0,85 a 7,14 % para η. Em relação as curvas de solubilidade, foi possível observar que ambos os cossolventes propostos apresentaram desempenho similar na faixa de temperatura avaliada, possibilitando a redução da região de imiscibilidade.