Estudo dos tratamentos térmicos dos triacilglicerídeos, ácidos graxos e ésteres metílicos : perfil reacional e mecanismos

Abstract

O tratamento térmico acima de 260 °C dos triacilglicerídeos demonstrou que a formação de materiais com alta massa molar (polímeros) e de baixa (bio-óleos) estão correlacionado e ocorrem ao mesmo tempo, sendo dependentes da temperatura, tempo reacional, pureza da matéria prima e presença de catalisador. Utilizando a variação da viscosidade, foi possível observar que o aumento da massa molar é inicialmente favorecido, ocorrendo predominantemente nas reações com temperaturas próximas a 300 °C e nos tempos iniciais nas reações a temperaturas mais altas. A decomposição ocorre em paralelo à polimerização e passa a ser expressiva em temperaturas próximas de 350 °C e nas reações com tempo prolongado. Observou-se também que complexos de Ni2+, Pb2+, Al3+, Ni2+, Mn2+ e Zn2+, aumentam a quantidade de bio-óleo produzidos em até 20% e de polímeros com viscosidade de até 46% superiores as obtidas nas reações sem catalisador. As informações obtidas indicam que os íons de metais favorecem a decomposição dos grupos ésteres e a formação de ácidos carboxílicos. Ao avaliar os ácidos graxos, o aumento de viscosidade é exponencial e ocorre paralelamente a decomposição dos grupos ácidos carboxílicos. Ao tratar termicamente os ésteres metílicos, observou-se um perfil de linear de aumento de viscosidade, com maior inclinação da reta ao se aumentar a temperatura. Análises por espectroscopia na região do infravermelho indicaram que, para as três matérias primas estudadas, as duplas ligações na conformação cis são consumidas durante todo o tempo reacional, tendo como intermediários duplas ligações na conformação trans e trans-trans conjugadas. Em paralelo, foi demonstrado que os radicais formados a partir da decomposição dos ácidos carboxílicos, atuam como catalisadores nas reações de polimerização dos ésteres metílicos e nas reações de polimerização e decomposição dos triacilglicerídeos.