Reação de epoxidação de óleos vegetais: medição experimental de coeficientes de partição no sistema bifásico e caracterização do produto epoxidado por RMN

• Processo: 22/01982-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de junho de 2022
• Vigência (Término): 05 de agosto de 2022
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Reinaldo Giudici
• Beneficiário: Gustavo Vieira Olivieri
• Supervisor: Riccardo Tesser
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Università degli Studi di Napoli Frederico II (UNINA), Itália
• Vinculado à bolsa: 19/00289-7 - Estudo da reação de epoxidação do óleo de soja: modelagem cinética e estudo do processo em reator contínuo, BP.DR
• Assunto(s): Epoxidação Óleos vegetais Óleo de soja Reações químicas Sistema de duas fases aquosas Equilíbrio de fases Ftalatos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biphasic system | NMR characterization | Partition coefficient | Soybean oil epoxidation | Engenharia das Reações Químicas

Resumo

A reação de epoxidação de óleos vegetais tipicamente consiste em um sistema reacional líquido bifásico, subdividido em uma fase aquosa e uma fase orgânica. Quando o óleo de soja é utilizado como matéria-prima, o produto principal desta reação é denominado óleo de soja epoxidado (ESO), que apresenta aplicação como elemento de plastificante para o policloreto de vinila (PVC). A principal vantagem de se utilizar o ESO nesta aplicação é a possibilidade de se substituir outras substâncias com potencial carcinogênico, como os ftalatos. A modelagem deste sistema reacional inclui a cinética das reações relevantes, efeitos de transferência de calor e massa, equilíbrio de fases, quantificação da área interfacial e propriedades físico-químicas das substâncias. Muitos destes tópicos foram extensivamente estudados e podem ser considerados bem consolidados, apesar de alguns ainda necessitarem de uma investigação mais aprofundada. Particularmente, inserido no tópico de equilíbrio de fases, a literatura apresenta a estimativa de coeficientes de partição de reagentes e produtos do sistema bifásico através do calculador SPARC, em função da temperatura. No presente estudo, o primeiro objetivo é a coleta de dados experimentais de coeficientes de partição através de um equipamento de vidro a ser construído e, em uma etapa subsequente da pesquisa, os dados coletados serão interpretados através de uma correlação apropriada. Os resultados esperados serão particularmente úteis para melhorar a precisão na modelagem de sistemas reacionais para a epoxidação de óleos vegetais, com posterior aplicação em simulações. O segundo objeto de estudo envolve a caracterização do ESO, que tipicamente é realizada via métodos padronizados de titulação. O método de espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) será avaliado como uma alternativa aos métodos de titulação. A alternativa será particularmente útil para a caracterização do ESO obtido por testes que produzem uma quantidade reduzida de amostra em curtos períodos (por exemplo, em microrreatores). (AU)