62ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 4. Física da Matéria Condensada

DEPENDÊNCIA DO ÍNDICE DE REFRAÇÃO EM FUNÇÃO DO COMPRIMENTO DE ONDA EM ÓLEO E BIODIESEL DE SOJA VIA INTERFEROMETRIA ÓPTICA

Carla Mareco Bento Leite 1 Nicolaz Bordan Aranda 1 Sandro Marcio Lima 1, 2 Luis Humberto da Cunha Andrade 1, 3

1. Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul / UEMS 2. Prof. Dr. / Orientador 3. Prof. Dr. / Co - Orientador

INTRODUÇÃO:

Os óleos vegetais são utilizados como ingrediente no preparo de alimentos tanto a nível industrial quanto doméstico. Além de sua importância na área alimentícia, os óleos vegetais vêm sendo utilizados como fonte na produção de energia renovável, o biodiesel. Diante disso, o estudo de caracterização de diferentes fontes de biodiesel se tornou assunto de grande interesse. Nos últimos anos, a utilização do biodiesel como combustivel tem se tornado bastante atraente no mundo inteiro, com base, pela sua enorme contribuição ao meio ambiente, com a redução qualitativa e quantitativa dos niveis de poluição ambiental e como fonte estratégica de energia renovável em substituição ao óleo diesel. No cenário brasileiro, o seu uso pode também reduzir a dependência de importação deste combústivel de origem fóssil. Espera-se que o país apresente um desenvolvimento de fontes alternativas para produção do biocombustível, o que requer um estudo sistemático no aprimoramento do processo de produção, bem como na classificação de qualidade do produto. Uma das técnicas utilizadas na análise do biodiesel e suas misturas é a interferometria óptica, a qual se pretende verificar sua potencialidade para determinar o índice de refração e qual a dependência com o comprimento de onda na faixa do visível.

METODOLOGIA:

Foram preparadas 7 amostras de biocombustível, feitas pelo processo de transesterificação, em que consiste em um óleo vegetal reagindo com etanol na presença de um catalisador, o hidróxido de potássio (KOH). O KOH foi dissolvido no etanol em um reator magnético e térmico à temperatura ambiente, e posteriormente a essa mistura adicionou-se o óleo, aquecido até 40°C e agitado por cerca de 80 minutos. Após este procedimento, fez-se a destilação do excesso do etanol na amostra, usando um evaporador a vácuo. Para eliminar as impurezas de catalisadores no biodiesel fez-se a sua lavagem em água destilada, até que a água ficasse completamente transparente, para uma completa separação das impurezas que não reagiram no processo. De posse do biodiesel, preparou-se às misturas com óleo, variando de 5 em 5% a concentração de óleo no biodiesel. A partir das misturas prontas, determinou-se o índice de refração a fim de analisar a diferença do óleo de soja com do biodiesel de soja, verificou-se a dependência do índice de refração do biodiesel em função do comprimento de onda no visível 632,8nm e obteve-se o índice de refração pela técnica via interferometria óptica.

RESULTADOS:

Através do experimento de Michelson-Morley, pode-se obter o índice de refração das misturas de biodiesel de soja com óleo de soja dado pelo número de franjas em função do ângulo de rotação da amostra com respeito a seu eixo. Este experimento prosseguiu de maneira a serem contadas 54 franjas, tanto para o lado negativo (esquerdo) quanto para o lado positivo (direito) com relação à posição zero da cubeta; pelos dados, foi possível obter os respectivos índices de refração das misturas analisadas através do ajuste com modelo teórico para o índice de refração obtido via interferometria. De acordo com a amostra BS (onde há apenas o biodiesel) e a amostra BOS-20, pode-se observar que os índices de refração são menores, comparados ao das demais amostras, levando em consideração as diferenças existentes entre elas, sendo uma concentrada e a outra misturada com óleo e, as impurezas existentes como o catalisador KOH que influencia no resultado quando não retirado totalmente nas lavagens, estes valores estão abaixo do encontrado na literatura, que é de n=1,476. Analisando as amostras (BOS-2,5, BOS-5, BOS-10, BOS-15, BOS-20 E BOS-25) nota-se um bom resultado do índice de refração relacionado com da literatura, colocando em destaque a amostra BOS-5 cujo resultado foi exatamente o esperado.

CONCLUSÃO:

De acordo com as análises realizadas nas misturas de biodiesel de soja com óleo de soja, pode se obter os seguintes resultados do índice de refração(n): BS=(1,450±0,003), BOS-2,5=(1,465±0,005), BOS-5=(1,476±0,005), BOS-10=(1,466±0,006), BOS-15=(1,465±0,005), BOS-20=(1,446±0,003) e BOS-25=(1,463±0,004). Com base nestes valores, verificou-se que a técnica utilizada pelo grupo de Espectroscopia Óptica e Fototérmica - GEOF pode proporcionar uma boa precisão nos resultados do índice de refração das misturas de biodiesel de soja. Conforme a concentração de óleo de soja foi aumentada no biodiesel notou-se que os resultados não variaram com relação ao encontrado na literatura que é de n = 1,476. As análises feitas via interferometria óptica pelo experimento de Michelson-Morley pode servir como referencia para obter o índice de refração de biodiesel e suas misturas.

Instituição de Fomento: CNPq / UEMS: Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e tecnológico - Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul.

Palavras-chave: Interferometria óptica, Índice de refração, Biodiesel.