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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO
GABRIELA GONÇALVES BLATT
UTILIZAÇÃO DA CROMATOGRAFIA LÍQUIDA EM COLUNA, EM
CAMADA DELGADA E DE ALTA EFICIÊNCIA NA SEPARAÇÃO,
ISOLAMENTO E IDENTIFICAÇÃO DOS MONO-, DI- E
TRIACILGLICERÓIS DO BIODIESEL
RIO DE JANEIRO
2014
ii
GABRIELA GONÇALVES BLATT
UTILIZAÇÃO DA CROMATOGRAFIA LÍQUIDA EM COLUNA, EM
CAMADA DELGADA E DE ALTA EFICIÊNCIA NA SEPARAÇÃO,
ISOLAMENTO E IDENTIFICAÇÃO DOS MONO-, DI- E
TRIACILGLICERÓIS DO BIODIESEL
Dissertação submetida ao Corpo Docente do
Curso de Pós-Graduação em Tecnologia de
Processos Químicos e Bioquímicos da Escola
de Química da Universidade Federal do Rio de
Janeiro, como parte dos requisitos necessários
à obtenção do grau de Mestre em Ciências.
Orientadores: Prof. Luiz Antonio d’Avila, Dr.
Profª. Michelle Jakeline da Cunha Rezende, Dra.
RIO DE JANEIRO
2014
iii
FICHA CATALOGRÁFICA
Blatt, Gabriela Gonçalves
Utilização da cromatografia líquida em coluna, em camada delgada e de alta
eficiência na separação, isolamento e identificação dos mono-, di- e
triacilgliceróis do biodiesel / Gabriela Gonçalves Blatt. Rio de Janeiro,
2014.
xvii, 99 f.: il.
Dissertação (Mestrado em Ciências) – Universidade Federal do Rio de
Janeiro, Escola de Química, Rio de Janeiro, 2014.
Orientadores: Prof. Luiz Antonio d’Avila, Dr.
Profª. Michelle Jakeline da Cunha Rezende, Dra.
1. Biodiesel. 2. Cromatografia líquida em coluna. 3. Cromatografia Líquida
de Alta Eficiência. I. d’Avila, L.A., Rezende, M.J.C. II. Universidade
Federal do Rio de Janeiro. Escola de Química. Programa de Pós-Graduação
em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos. III. Título
iv
GABRIELA GONÇALVES BLATT
UTILIZAÇÃO DA CROMATOGRAFIA LÍQUIDA EM COLUNA, EM CAMADA
DELGADA E DE ALTA EFICIÊNCIA NA SEPARAÇÃO, ISOLAMENTO E
IDENTIFICAÇÃO DOS MONO-, DI- E TRIACILGLICERÓIS DO BIODIESEL
Dissertação submetida ao Corpo Docente do
Curso de Pós-Graduação em Tecnologia de
Processos Químicos e Bioquímicos da Escola
de Química da Universidade Federal do Rio de
Janeiro, como parte dos requisitos necessários
à obtenção do grau de Mestre em Ciências.
Luiz Antonio d’Avila, Dr. (EQ-UFRJ)
(orientador)
Michelle Jakeline da Cunha Rezende, Dra. (IQ-UFRJ)
(orientadora)
Luiz Fernando Leite, Dr. (EQ-UFRJ)
Daniella Rodrigues Fernandes, Dra. (IQ-UFRJ)
Eliane D’Elia, Dra. (IQ-UFRJ)
Rio de Janeiro, 01 de Abril de 2014
v
Aos meus familiares e amigos que
tanto me apoiaram nesta longa
jornada da minha vida.
vi
Agradecimentos
Agradeço,
Primeiramente a Deus, por viver este momento tão especial e alcançar mais um objetivo
em minha vida.
À todos os professores do Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos
Químicos e Bioquímicos, que contribuíram imensamente em minha formação,
ensinando e ajudando, com paciência e dedicação. Em especial, agradeço aos
professores orientadores Luiz Antonio d’Avila e Michelle Jakeline da Cunha Rezende
pela orientação na elaboração desta Dissertação, aos membros da banca examinadora
por aceitarem o convite, à Professora Débora França de Andrade, por toda a
disponibilidade e ensinamentos, à Cristiane Gimenes e ao Tiago Bim Garcia de Souza,
do Laboratório de Combustíveis – UFRJ, por todo o apoio e conhecimentos
compartilhados.
Aos meus queridos pais Fernando e Rozilene, aos meus irmãos Juliana e Frederico, ao
meu noivo Gilmar e a todos os meus familiares e amigos, que torceram e rezaram muito
pelo meu sucesso, me apoiando e incentivando em todos os momentos.
vii
Blatt, Gabriela Gonçalves. Utilização da cromatografia líquida em coluna, em camada
delgada e de alta eficiência na separação, isolamento e identificação dos mono-, di- e
triacilgliceróis do biodiesel. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Processos
Químicos e Bioquímicos) – Escola de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro,
Rio de Janeiro, 2014.
A utilização de biodiesel como combustível para alimentar motores de ignição por
compressão já é uma realidade no mundo inteiro. Os mono- (MAG), di- (DAG) e
triacilgliceróis (TAG) presentes no biodiesel são provenientes da reação incompleta de
transesterificação e são seus principais contaminantes. A ANP estabelece os teores
máximos para o glicerol livre, glicerol total, metanol ou etanol, MAG, DAG e TAG no
biodiesel e o método indicado para a separação, identificação e quantificação tem como
fundamento a cromatografia gasosa (CG). A Cromatografia Líquida de Alta Eficiência
(CLAE) vem sendo apontada como alternativa à CG por apresentar vantagens como:
não necessidade de derivatização dos analitos de interesse e menor tempo de análise.
Nesse trabalho foi desenvolvido um método para a separação e isolamento dos
principais contaminantes presentes em biodiesel de soja, milho e canola, em alta e baixa
conversão, a partir da técnica de cromatografia líquida em coluna, utilizando uma
coluna de vidro empacotada com fase octadecilsilano (C-18) e uma mistura de metanol
e 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v) em diferentes proporções como fase móvel. A ordem
de eluição dos acilgliceróis foi: MAG, EsMAG, DAG e TAG e está relacionada com o
Número de Carbono Equivalente. Foram obtidas frações puras e/ou enriquecidas nas
principais classes de constituintes (MAG, EsMAG, DAG e TAG), que podem ser
utilizadas como padrões para o controle da qualidade do biodiesel. As análises por
CLAE foram realizadas de acordo com o método desenvolvido por ANDRADE (2011).
Foi utilizada uma coluna Thermo Scientific AcclaimTM
de 250 mm de comprimento por
4,6 mm de diâmetro interno, com fase C-18 de 5 μm de tamanho de partícula com 120
Å de diâmetro de poro. A fase móvel foi composta por metanol e uma mistura de 2-
propanol:n-hexano (5:4, v/v). O método desenvolvido é de fácil aplicação e pode ser
implementado com vistas à obtenção de padrões pelos laboratórios de controle de
qualidade de biodiesel para seu próprio abastecimento.
Palavras-chaves: Biodiesel, Cromatografia Líquida em Coluna, Cromatografia Líquida
de Alta Eficiência
viii
Blatt, Gabriela Gonçalves. Utilização da cromatografia líquida em coluna, em camada
delgada e de alta eficiência na separação, isolamento e identificação dos mono-, di- e
triacilgliceróis do biodiesel. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Processos
Químicos e Bioquímicos) – Escola de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro,
Rio de Janeiro, 2014.
The use of biodiesel as a fuel is a reality and many countries already use this biofuel in
their energy systems. The mono- (MAG), di- (DAG) and triacylglycerols (TAG) present
in biodiesel come from incomplete transesterification reaction and are its main
contaminants. The ANP agency sets maximum limits for free glycerol, total glycerol,
methanol or ethanol, MAG, DAG and TAG in biodiesel and the method of analysis is
based on the gas chromatography (GC) technique. The High Performance Liquid
Chromatography (HPLC) has been suggested as an alternative to GC method. HPLC
technique have some advantages, such as: no need for analite derivatization and shorter
analysis. In this work, a method was developed for the separation and isolation of the
major contaminants in soybean, corn and rapeseed biodiesel, in high and low
conversion, by liquid chromatography column using a glass column packed with
octadecylsilane (C-18) phase and a mixture of methanol and 2-propanol:n-hexane (5:4,
v/v) in different ratios as mobile phase. The elution order was MAG, FAME, DAG and
TAG and it is related to the Number of Equivalent Carbon. Pure and/or enriched
fractions of the major classes of constituents (MAG , FAME, DAG and TAG) were
obtained. These fractions can be used as standards for the quality control of biodiesel.
The HPLC analyzes were performed according to the method developed by ANDRADE
(2011). It was used a Thermo Scientific AcclaimTM
column of 250 mm length and 4.6
mm for internal diameter, with C-18 phase of 5 mm in particle size and 120 Å pore size.
The mobile phase consisted of methanol and a mixture of 2 -propanol:n-hexane
(5:4,v/v). The developed method is easy and can be implemented by quality control
laboratories in order to obtain standards for their own supplies.
Keywords: biodiesel, Liquid Column Chromatography, High Performance Liquid
Chromatography
ix
Sumário
1. Introdução ..................................................................................................................... 1
2. Revisão bibliográfica .................................................................................................... 3
2.1. O Biodiesel .................................................................................................... 3
2.1.1. Os Óleos vegetais ................................................................................. 8
2.2. A Cromatografia ............................................................................................ 8
2.2.1. A Cromatografia Líquida em Coluna ................................................... 9
2.2.2. A Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) ....................... 12
2.3. A Separação de classes lipídicas por processos cromatográficos................ 13
3. Materiais e Métodos ................................................................................................... 17
3.1. A Produção de biodiesel .............................................................................. 17
3.2. A Determinação do grau de conversão em biodiesel .................................. 17
3.3. A Separação dos acilgliceróis por Cromatografia em Coluna ..................... 18
3.4. A Análise por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência Analítica ........... 19
4. Resultados e Discussão ............................................................................................... 21
4.1. Produção de biodiesel a partir de diferentes óleos vegetais e com percentuais
de conversão distintos ..................................................................................................... 21
4.2. Análise dos óleos vegetais por CLAE ......................................................... 25
4.3. Análise do biodiesel de soja, milho e canola por CLAE ............................. 30
4.4. Separação dos principais constituintes do biodiesel por Cromatografia
Líquida em Coluna ......................................................................................................... 35
4.4.1. Separação dos principais constituintes do biodiesel de soja de alta
conversão... ..................................................................................................................... 35
4.4.2. Separação dos principais constituintes do biodiesel de soja de baixa
conversão... ..................................................................................................................... 37
4.4.3. Separação dos principais constituintes do biodiesel de milho de alta
conversão... ..................................................................................................................... 38
4.4.4. Separação dos principais constituintes do biodiesel de milho de baixa
conversão............... ......................................................................................................... 40
4.4.5. Separação dos principais constituintes do biodiesel de canola de alta
conversão... .................................................................................................................... .41
4.4.6. Separação dos principais constituintes do biodiesel de canola de baixa
conversão....... ................................................................................................................. 43
4.4.7. Recuperação das amostras de biodiesel após a cromatografia em
coluna........ ..................................................................................................................... 46
........... 4.5. Análise das frações obtidas na Cromatografia Líquida em Coluna por CLAE
........................................................................................................................................ 48
4.5.1. Análise das frações obtidas na Cromatografia em Coluna do biodiesel
de soja de alta conversão ................................................................................................ 48
x
4.5.2. Análise das frações obtidas na Cromatografia em Coluna do biodiesel
de soja de baixa conversão ............................................................................................. 56
4.5.3. Análise das frações obtidas na Cromatografia em Coluna do biodiesel
de milho de alta conversão ............................................................................................. 63
4.5.4. Análise das frações obtidas na Cromatografia em Coluna do biodiesel
de milho de baixa conversão .......................................................................................... 70
4.5.5. Análise das frações obtidas na Cromatografia em Coluna do biodiesel
de canola de alta conversão ............................................................................................ 78
4.5.6. Análise das frações obtidas na Cromatografia em Coluna do biodiesel
de canola de baixa conversão ......................................................................................... 85
5. Conclusões .................................................................................................................. 93
6. Perspectivas ................................................................................................................ 94
7. Referências ................................................................................................................. 95
xi
Lista de Figuras
Figura 1 Reação de transesterificação de triacilglicerol utilizando metanol. 3
Figura 2 Reações consecutivas da transesterificação do triacilglicerol. 4
Figura 3 Superfície da sílica e a superfície das fases estacionárias derivadas 12
da sílica.
Figura 4 Representação esquemática da coluna cromatográfica utilizada. 18
Figura 5 Espectro de RMN 1H do óleo de soja. 21
Figura 6 Espectro de RMN 1H do óleo de milho. 22
Figura 7 Espectro de RMN 1H do óleo de canola. 22
Figura 8 Espectro de RMN 1H do biodiesel de soja de alta conversão. 22
Figura 9 Espectro de RMN 1H do biodiesel de soja de baixa conversão. 23
Figura 10 Espectro de RMN 1H do biodiesel de milho de alta conversão. 23
Figura 11 Espectro de RMN 1H do biodiesel de milho de baixa conversão. 23
Figura 12 Espectro de RMN 1H do biodiesel de canola de alta conversão. 24
Figura 13 Espectro de RMN 1H do biodiesel de canola de baixa conversão. 24
Figura 14 Cromatograma do óleo de soja. 27
Figura 15 Cromatograma do óleo de milho. 27
Figura 16 Cromatograma do óleo de canola. 28
Figura 17 Estruturas moleculares dos ésteres metílicos dos ácidos linolênico, 30
linoleico e oleico.
Figura 18 Estrutura molecular do grupo octadecilsilano. 30
Figura 19 Cromatograma do biodiesel de soja de alta conversão. 31
Figura 20 Cromatograma do biodiesel de soja de baixa conversão. 31
Figura 21 Cromatograma do biodiesel de milho de alta conversão. 32
Figura 22 Cromatograma do bidiesel de milho de baixa conversão. 32
Figura 23 Cromatograma do biodiesel de canola de alta conversão. 33
Figura 24 Cromatograma do biodiesel de canola de baixa conversão. 33
Figura 25 Caracterização das frações recolhidas da cromatografia líquida em 35
coluna do biodiesel de soja de alta conversão por CCD.
Figura 26 Caracterização das frações recolhidas da cromatografia líquida em 37
coluna do biodiesel de soja de baixa conversão por CCD.
Figura 27 Caracterização das frações recolhidas da cromatografia líquida em 39
coluna do biodiesel de milho de alta conversão por CCD.
xii
Figura 28 Caracterização das frações recolhidas da cromatografia líquida em 40
coluna do biodiesel de milho de baixa conversão por CCD.
Figura 29 Caracterização das frações recolhidas da cromatografia líquida em 42
coluna do biodiesel de canola de alta conversão por CCD.
Figura 30 Caracterização das frações recolhidas da cromatografia líquida em 44
coluna do biodiesel de canola de baixa conversão por CCD.
Figura 31 Cromatogramas das frações 1 a 8 da cromatografia em coluna do 49
biodiesel de soja de alta conversão.
Figura 32 Cromatogramas das frações 9 a 16 da cromatografia em coluna do 50
biodiesel de soja de alta conversão.
Figura 33 Cromatogramas das frações 17 a 20 da cromatografia em coluna 51
do biodiesel de soja de alta conversão.
Figura 34 Cromatogramas das frações 21 a 25 da cromatografia em coluna 52
do biodiesel de soja de alta conversão.
Figura 35 Cromatogramas das frações 1 a 4 da cromatografia em coluna do 56
biodiesel de soja de baixa conversão.
Figura 36 Cromatogramas das frações 5 a 12 da cromatografia em coluna do 57
biodiesel de soja de baixa conversão.
Figura 37 Cromatogramas das frações 13 a 20 da cromatografia em coluna 58
do biodiesel de soja de baixa conversão.
Figura 38 Cromatogramas das frações 21 a 26 da cromatografia em coluna 59
do biodiesel de soja de baixa conversão.
Figura 39 Cromatogramas das frações 1 a 4 da cromatografia em coluna do 63
biodiesel de milho de alta conversão.
Figura 40 Cromatogramas das frações 5 a 12 da cromatografia em coluna do 64
biodiesel de milho de alta conversão.
Figura 41 Cromatogramas das frações 13 a 20 da cromatografia em coluna 65
do biodiesel de milho de alta conversão.
Figura 42 Cromatogramas das frações 21 e 26 da cromatografia em coluna 66
do biodiesel de milho de alta conversão.
Figura 43 Cromatogramas das frações 1 a 4 da cromatografia em coluna do 70
biodiesel de milho de baixa conversão.
Figura 44 Cromatogramas das frações 5 a 12 da cromatografia em coluna do 71
biodiesel de milho de baixa conversão.
xiii
Figura 45 Cromatogramas das frações 13 a 20 da cromatografia em coluna 72
do biodiesel de milho de baixa conversão.
Figura 46 Cromatogramas das frações 21 a 27 da cromatografia em coluna 73
do biodiesel de milho de baixa conversão.
Figura 47 Cromatogramas das frações 1 a 4 da cromatografia em coluna do 78
biodiesel de canola de alta conversão.
Figura 48 Cromatogramas das frações 5 a 12 da cromatografia em coluna do 79
biodiesel de canola de alta conversão.
Figura 49 Cromatogramas das frações 13 a 20 da cromatografia em coluna 80
do biodiesel de canola de alta conversão.
Figura 50 Cromatogramas das frações 21 a 24 da cromatografia em coluna 81
do biodiesel de canola de alta conversão.
Figura 51 Cromatogramas das frações 1 a 4 da cromatografia em coluna do 85
biodiesel de canola de baixa conversão.
Figura 52 Cromatogramas das frações 5 a 12 da cromatografia em coluna do 86
biodiesel de canola de baixa conversão.
Figura 53 Cromatogramas das frações 13 a 20 da cromatografia em coluna 87
do biodiesel de canola de baixa conversão.
Figura 54 Cromatogramas das frações 21 a 25 da cromatografia em coluna 88
do biodiesel de canola de baixa conversão.
xiv
Lista de Tabelas
Tabela 1 Composição em ácidos graxos de alguns óleos vegetais. 8
Tabela 2 Conversão em biodiesel determinada por RMN 1H. 25
Tabela 3 Informações dos componentes identificados por CLAE. 26
Tabela 4 Frações obtidas na cromatografia líquida em coluna do biodiesel de 36
soja de alta conversão.
Tabela 5 Frações obtidas na cromatografia líquida em coluna do biodiesel de 38
soja de baixa conversão.
Tabela 6 Frações obtidas na cromatografia líquida em coluna do biodiesel de 39
milho de alta conversão.
Tabela 7 Frações obtidas na cromatografia líquida em coluna do biodiesel de 41
milho de baixa conversão.
Tabela 8 Frações obtidas na cromatografia líquida em coluna do biodiesel de 43
canola de alta conversão.
Tabela 9 Frações obtidas na cromatografia líquida em coluna do biodiesel de 45
canola de baixa conversão.
Tabela 10 Percentual de recuperação do material após a cromatografia em 47
coluna do biodiesel de soja, milho e canola de alta e baixa conversão.
Tabela 11 Percentual em área de cada classe para as frações analisadas do 53
biodiesel de soja de alta conversão.
Tabela 12 Percentual de cada constituinte nas frações obtidas na cromatografia 54
em coluna do biodiesel de soja de alta conversão.
Tabela 13 Percentual em área de cada classe para as frações analisadas do 60
biodiesel de soja de baixa conversão.
Tabela 14 Percentual de cada constituinte nas frações obtidas na cromatografia 61
em coluna do biodiesel de soja de baixa conversão.
Tabela 15 Percentual em área de cada classe para as frações analisadas do 67
biodiesel de milho de alta conversão.
Tabela 16 Percentual de cada constituinte nas frações obtidas na cromatografia 68
em coluna do biodiesel de milho de alta conversão.
Tabela 17 Percentual em área de cada classe para as frações analisadas do 74
biodiesel de milho de baixa conversão.
xv
Tabela 18 Percentual de cada constituinte nas frações obtidas na cromatografia 76
em coluna do biodiesel de milho de baixa conversão.
Tabela 19 Percentual em área de cada classe para as frações analisadas do 82
biodiesel de canola de alta conversão.
Tabela 20 Percentual de cada constituinte nas frações obtidas na cromatografia 83
em coluna do biodiesel de canola de alta conversão.
Tabela 21 Percentual em área de cada classe para as frações analisadas do 89
biodiesel de canola de baixa conversão.
Tabela 22 Percentual de cada constituinte nas frações obtidas na cromatografia 91
em coluna do biodiesel de canola de baixa conversão.
xvi
Lista de Abreviaturas e Siglas
AC Alta conversão
ANP Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombutíveis
ASTM American Society of Testing and Materials
B2 2% de biodiesel ao óleo diesel
B5 5% de biodiesel ao óleo diesel
BC Baixa conversão
CCD Cromatografia em camada delgada
CDCl3 Clorofórmio deuterado
CEN Comité Européen de Normalisation
CG Cromatografia Gasosa
CLAE Cromatografia Líquida de Alta Eficiência
C-18 Grupo octadecilsilano
DAG Diacilglicerol
EFS Extração em fase sólida
EsAG Éster de ácido graxo
EsMAG Éster metílico de ácido graxo
FR Fase reversa
FRNA Fase reversa não aquosa
1L 1-Monolinoleína
2L 2-Monolinoleína
1Ln 1-Monolinolenina
2Ln 2-Monolinolenina
1,2LL 1,2-Dilinoleína
1,3LL 1,3-Dilinoleína
1,2LLn 1,2-Linoleoil-linolenoil-glicerol
1,3LLn 1,3-Linoleoil-linolenoil-glicerol
1,2LnLn 1,2-Dilinolenina
1,3LnLn 1,3-Dilinolenina
L Monolinoleína
Ln Monolinolenina
LL Dilinoleína
LLn Linoleoil-linolenoil-glicerol
LnLn Dilinolenina
LLL Trilinoleína
LLLn Dilinoleoil-linolenoil-glicerol
LLnLn Dilinolenoil-linoleoil-glicerol
LnLnLn Trilinolenina
MAG Monoacilglicerol
MeL Éster metílico do ácido linoleico
MeLn Éster metílico do ácido linolênico
MeO Éster metílico do ácido oleico
xvii
NLD Número de ligações duplas
NC Número total de carbono
NCE Número de carbono equivalente
1O 1-Monooleína
2O 2-Monooleína
1,2OL 1,2-Oleoil-linoleoil-glicerol
1,3OL 1,3-Oleoil-linoleoil-glicerol
1,2OLn 1,2-Oleoil-linolenoil-glicerol
1,3OLn 1,3-Oleoil-linolenoil-glicerol
1,2OO 1,2-Dioleína
1,3OO 1,3-Dioleína
O Monooleína
OL Oleoil-linoleoil-glicerol
OLL Dilinoleoil-oleoil-glicerol
OLn Oleoil-linolenoil-glicerol
OLLn Oleoil-linoleoil-linolenoil-glicerol
OLnLn Dilinolenoil-oleoil-glicerol
OO Dioleína
OOG Dioleoil-gadoleoil-glicerol
OOL Dioleoil-linoleoil-glicerol
OOLn Dioleoil-linolenoil-glicerol
OOO Trioleína
PTFE Politetrafluoretileno
Rf Fator de retenção
RMN de 1H Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio
TAG Triacilglicerol
UV Ultravioleta
VLDL Very low-density lipoprotein
1
1. Introdução
A utilização de biodiesel como combustível para alimentar motores de ignição
por compressão já é uma realidade no mundo inteiro. Além de ser menos agressivo ao
meio ambiente, é uma fonte estratégica de energia renovável em substituição ao óleo
diesel. O biodiesel é definido pelo Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel
(Programa Brasileiro de Biodiesel) como “um combustível obtido pela mistura, em
diferentes proporções, de diesel e ésteres alquílicos de óleos vegetais ou gorduras
animais” (PINTO et al., 2005). O biodiesel pode formar misturas com o diesel em
qualquer proporção e, portanto, pode substituir parcialmente o óleo diesel em motores a
diesel, trazendo uma série de vantagens ambientais, econômicas e sociais (GUARIEIRO
et al., 2008).
Os mono- (MAG), di- (DAG) e triacilgliceróis (TAG) presentes no biodiesel são
provenientes da reação incompleta de transesterificação e são seus principais
contaminantes. Dependendo da concentração em que estão presentes no biodiesel, os
acilgliceróis não reagidos podem aumentar a viscosidade do combustível e,
consequentemente, reduzir a eficiência da combustão. A Agência Nacional de Petróleo,
Gás Natural e Biocombutíveis (ANP) estabelece os teores máximos para o glicerol livre,
glicerol total, metanol ou etanol, MAG, DAG e TAG no biodiesel (DE QUADROS et
al., 2011).
O método indicado pela ANP para determinação do glicerol livre, glicerol total,
MAG, DAG e TAG é o ASTM D6584, que tem como fundamento a cromatografia
gasosa (CG) (ANP, 2012). A Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) vem
sendo apontada como alternativa à CG por apresentar vantagens como: não necessidade
de derivatização dos analitos e menor tempo de análise (LÔBO e FERREIRA, 2009).
A CLAE é uma técnica de separação que, em menos de trinta anos, passou a ser
um dos métodos analíticos mais utilizados para fins qualitativos e quantitativos. As
razões para este crescimento estão relacionadas à sua adaptabilidade para determinações
quantitativas com boa sensibilidade, a possibilidade de separar espécies não voláteis e
termicamente instáveis (TONHI et al., 2002).
A quantificação de glicerol livre, MAG, DAG e TAG, de ácidos graxos livres e
de ésteres alquílicos por técnicas cromatográficas requer a utilização de padrões desses
2
compostos para a sustentação do método analítico empregado. A aquisição desses
padrões em grau de pureza cromatográfico possui custo razoavelmente elevado.
A título de exemplificação, os MAG são produzidos industrialmente a partir da
glicerólise de TAG a 220-250 °C e catalisadores alcalinos como NaOH, KOH e
Ca(OH)2 são usados para acelerar o processo. Após 4 horas de reação, o produto
resultante é uma mistura de MAG, DAG, TAG, ácidos graxos livres e seus respectivos
sais (sabão). O rendimento em MAG é bastante baixo, em torno de 30-40 %, e o
produto é purificado por destilação, podendo alcançar concentrações de
aproximadamente 90 % (DOS SANTOS e REZENDE, 2012). Esse percentual de pureza
é adequado para uso dessa classe de compostos como surfactantes não-iônicos nas
indústrias farmacêuticas, de alimentos e de cosméticos. No entanto, para utilização
como padrão analítico uma segunda etapa de purificação é requerida.
A utilização da Cromatografia Líquida em Coluna pode ser uma alternativa a ser
estudada para obtenção desses padrões, com alto grau de pureza, a partir de misturas.
Para isso é necessário avaliar a viabilidade técnica, ou seja, desenvolver um método
capaz de realizar a separação dos constituintes, em escala de bancada e piloto e avaliar
se a implementação do método é economicamente viável.
Nesse contexto, o principal objetivo desse trabalho foi empregar a
Cromatografia Líquida em Coluna para a separação e isolamento dos principais
contaminantes presentes no biodiesel, visando à obtenção de frações enriquecidas de
cada classe. A partir das frações resultantes, pretende-se avaliar o seu uso como padrões
de MAG, DAG e TAG para o controle de qualidade de biodiesel. Os objetivos
secundários desse trabalho foram acompanhar a separação da Cromatografia Líquida em
Coluna por Cromatografia em Camada Delgada e analisar por Cromatografia Líquida de
Alta Eficiência as frações obtidas na Cromatografia Líquida em Coluna.
3
2. Revisão bibliográfica
2.1. O Biodiesel
O biodiesel é constituído por ésteres alquílicos obtidos principalmente a partir da
transesterificação de óleos vegetais ou gordura animal. A reação é conduzida na
presença de um álcool de cadeia pequena e de um catalisador adequado. Este
biocombustível também pode ser produzido a partir da esterificação direta de ácidos
graxos livres.
A reação de transesterificação pode ser catalisada por ácido ou base, usando
processo catalítico homogêneo ou heterogêneo. A estequiometria da reação requer 3
mols de álcool e 1 mol de triacilglicerol para fornecer 3 mols dos ésteres de ácidos
graxos (EsAG) e 1 mol de glicerol. O processo global compreende uma sequência de
três reações consecutivas e reversíveis onde os MAG e os DAG são produtos
intermediários. A Figura 1 mostra a equação geral da reação e a Figura 2 mostra as três
reações consecutivas e os produtos intermediários formados.
Figura 1. Reação de transesterificação de triacilglicerol utilizando metanol. Os grupos
R, R’ e R
’’ representam as cadeias hidrocarbônicas alifáticas saturadas ou insaturadas;
podendo ser iguais ou diferentes.
4
Figura 2. Reações consecutivas da transesterificação do triacilglicerol. Os grupos R, R’
e R’’ representam as cadeias hidrocarbônicas alifáticas saturadas ou insaturadas;
podendo ser iguais ou diferentes.
O álcool utilizado na reação de transesterificação, em geral, é o metanol. No
Brasil, o etanol de cana-de-açúcar tem um grande potencial como fonte de álcool, uma
vez que pode aliar sua não toxicidade com uma disponibilidade imediata. Porém, é
menos reativo do que o metanol, e há alguns problemas tecnológicos na sua utilização
industrial (PINTO et a.l, 2005). A produção de biodiesel pela rota metílica é mais
econômica e mais produtiva se comparada à rota etílica, em função do menor consumo
de metanol (razão molar óleo:álcool), maior conversão em biodiesel e a separação
espontânea de ésteres metílicos da glicerina (BRANDÃO et al., 2006 apud CARTONI,
2009).
A produção de biodiesel é afetada principalmente pelo tipo de catalisador (ácido
ou base), razão molar óleo:álcool, temperatura de reação e conteúdo de impurezas,
geralmente ácidos graxos livres e água.
5
A reação empregada industrialmente utiliza comumente hidróxido de potássio ou
metilato de sódio como catalisador (CARTONI, 2009). Esses catalisadores homogêneos
possuem custo relativamente baixo e fornecem alto nível de conversão em pouco tempo.
Por outro lado, a sua utilização na transesterificação de óleos vegetais produz emulsão
em virtude da neutralização dos ácidos graxos livres e da saponificação do
triacilglicerol. A formação de emulsão consome parte do catalisador, diminui o
rendimento em biodiesel e dificulta as etapas de separação e purificação do
biocombustível (VICENTE, MARTÍNEZ e ARACIL, 2004).
Com o objetivo de minimizar os problemas associados ao processo homogêneo
convencional, estudos têm sido realizados empregando sistema catalítico heterogêneo
para produção de biodiesel. Esses catalisadores simplificam e economizam as etapas de
tratamento do produto, podem ser facilmente separados do sistema por filtração e
podem ser também reutilizados. Dentre os catalisadores reportados na literatura, estão
incluídas as enzimas imobilizadas, zeólitas, resinas de troca iônica, entre outros (PINTO
et al., 2005).
A presença de alguns metais no biodiesel, mesmo em baixas concentrações,
pode diminuir sua estabilidade oxidativa, afetar o desempenho do motor, causar
problemas de corrosão e indicar possíveis contaminações por transporte ou estocagem.
A presença de Na e K no biodiesel, bem como de outros elementos comumente
encontrados como contaminantes nos catalisadores, como Ca e Mg, indica que o
catalisador pode não ter sido eficientemente eliminado. Esses elementos possuem a
habilidade de provocar a corrosão dos motores. Além disso, a presença no biodiesel de
elementos como Cu, Fe e Mn, pode indicar contaminações decorrentes do desgaste dos
equipamentos utilizados na produção, transporte e armazenamento do combustível ou
mesmo da matéria-prima (LYRA et al., 2010 apud RAINONE, 2011).
Foi lançado no Brasil, em 2004, o Programa Nacional de Produção e Uso de
Biodiesel. A Lei n° 11.097, de 13 de Janeiro de 2005, introduziu o biodiesel na matriz
energética brasileira, fixando um percentual mínimo de 2 % em volume de biodiesel
(B2) no óleo diesel comercializado até 2008 e de 5 % (B5) até 2013. A Resolução ANP
n° 7 de 19 de março de 2008 antecipou a adição de 5 % de biodiesel ao óleo diesel para
1° de janeiro de 2010 (ANP, 2008).
6
Para garantir a qualidade do biodiesel é necessário estabelecer padrões de
qualidade, fixando teores limites dos contaminantes que não venham prejudicar a
qualidade das emissões da queima, bem como o desempenho, a integridade do motor e a
segurança no transporte e manuseio. Devem ser monitoradas também possíveis
degradações do produto durante o processo de estocagem e transporte (LÔBO e
FERREIRA, 2009).
A qualidade do biodiesel pode sofrer alteração de acordo com a estrutura
química dos seus ésteres constituintes; ou devido à presença de contaminantes
provenientes da matéria-prima, do processo de produção ou formados durante a
estocagem do biodiesel. A estrutura química dos ésteres pode variar no tamanho da
cadeia carbônica e na quantidade e posição de insaturações. Dependendo da eficiência
do processo de produção do biodiesel, podem estar presentes em maior ou menor
quantidade: glicerol livre, acilgliceróis não reagidos, sabão, álcool residual, resíduo de
catalisador e água. A absorção de umidade e os processos de degradação oxidativa
durante o armazenamento do biodiesel contribuem para a presença de água, peróxidos e
ácidos carboxílicos de baixa massa molecular (LÔBO e FERREIRA, 2009).
O glicerol é um co-produto da reação de transesterificação de óleos e gorduras.
A determinação do glicerol residual serve como parâmetro para avaliar a eficiência do
processo de purificação do biodiesel. Altas concentrações de glicerol no biodiesel
provocam problemas de armazenamento, formação de depósitos, entupimento dos bicos
injetores do motor e emissão de aldeídos. O glicerol combinado, que inclui MAG, DAG
e TAG, é proveniente da reação incompleta dos acilgliceróis, e pode ser utilizado para
avaliar a eficiência da conversão de óleos e gorduras em biodiesel. Dependendo da
concentração em que podem estar presentes no biodiesel, os acilgliceróis não reagidos
podem aumentar a viscosidade do combustível e, consequentemente, reduzir a eficiência
da combustão (LÔBO e FERREIRA, 2009).
O padrão de qualidade americano é normatizado pela ASTM (American Society
of Testing and Materials), através da norma ASTM D6751, enquanto o padrão adotado
pela União Europeia é feito através da norma EN 14214 do CEN (Comité Européen de
Normalisation). Ambas são utilizadas como referência ou base para outros padrões de
qualidade. As normas européia e americana utilizam a Cromatografia Gasosa (CG) para
7
a determinação de glicerol livre e de acilgliceróis não reagidos em biodiesel (LÔBO e
FERREIRA, 2009).
A Resolução ANP n° 14 de 11 de maio de 2012 estabelece para o biodiesel o
teor mínimo de ésteres (96,5 % em massa) e os teores máximos de glicerol livre (0,02 %
em massa), glicerol total (0,25 % em massa), MAG (0,80 % em massa), DAG (0,20 %
em massa), TAG (0,20 % em massa) e metanol/etanol (0,20 % em massa). O método
indicado pela ANP para determinação do glicerol livre, glicerol total, MAG, DAG e
TAG é o ASTM D6584, que tem como fundamento a CG (ANP, 2012).
Para a análise de biodiesel, diferentes métodos cromatográficos foram propostos.
Foram realizadas comparações entre técnicas cromatográficas, uso de derivatizantes e
entre sistemas de detecção. As técnicas cromatográficas propostas foram a
cromatografia em camada delgada com detecção por ionização em chama (utilizada
para a determinação de ésteres metílicos, MAG, DAG e TAG, porém com baixa
precisão, sensibilidade à umidade e alto custo do equipamento), a CG em altas
temperaturas (utilizada para a análise de ésteres metílicos, MAG, DAG e TAG na
mesma corrida) e a Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) (LÔBO e
FERREIRA, 2009).
FOGLIA et al. (2004) compararam o uso da CLAE e da CG na análise de
gliceróis em biodiesel. Não foram encontradas diferenças significativas entre os
resultados obtidos, porém os autores apontaram algumas desvantagens quanto à
utilização da CG para análise de gliceróis em biodiesel. Entre as desvantagens estão a
necessidade de derivatização (o que torna a CG mais limitada no monitoramento do
processo de transesterificação), a necessidade de uso de padrões internos de gliceróis, a
não especiação de alquilésteres e de gliceróis residuais, o uso de diferentes padrões em
função da matéria-prima empregada na produção de biodiesel e a limitação na
determinação dos alquilésteres.
A CLAE vem sendo apontada como alternativa por apresentar vantagens como:
não necessita de derivatização, possui menor tempo de análise e pronta quantificação de
alquilésteres, ácidos graxos livres, TAG, 1,2- e 1,3-DAG, 1- e 2-MAG, o que permite
seu emprego no monitoramento da reação de transesterificação (LÔBO e FERREIRA,
2009).
8
2.1.1.Os Óleos vegetais
Os óleos vegetais são predominantemente compostos por triacilgliceróis com
uma pequena quantidade de outros componentes (2 a 5 %). Os triacilgliceróis são
compostos de uma molécula de glicerol unida a três ácidos graxos por uma ligação
éster. O tipo e a concentração de ácidos graxos variam de acordo com o óleo vegetal
(KLOPROGGE, DUONG e FROST, 2005). A Tabela 1 mostra a composição em ácidos
graxos de alguns óleos vegetais (PINTO et al., 2005).
Tabela 1. Composição em ácidos graxos de alguns óleos vegetais.
Óleo Vegetal
(xx:y)
Palmítico
16:0
Esteárico
18:0
Palmitoleico
16:1
Oleico
18:1
Linoleico
18:2
Ricínico
12-OH-oleico
Outros
ácidos
Coco 5,0 3,0 - 6,0 - - 65,0
Oliva 14,6 - - 75,4 10,0 - -
Algodão 28,6 0,9 0,1 13,0 57,2 - 0,2
Milho 6,0 2,0 - 44,0 48,0 - -
Soja 11,0 2,0 - 20,0 64,0 - 3,0
Colza 3,5 0,9 0,1 54,1 22,3 - 9,1
Girassol 6,4 2,9 0,1 17,7 72,8 - 0,1
Mamona - 3,0 3,0 3,0 1,2 89,5 0,3
Linhaça 6,1 4,9 - 18,6 14,5 - 55,9
xx é o número de átomos de carbono e y é o número de insaturações (PINTO et al.,
2005).
2.2. A Cromatografia
A cromatografia é um método de separação. A técnica está baseada na
distribuição dos componentes de uma mistura, em virtude de suas diferentes interações
intermoleculares, entre duas fases, uma fase móvel e uma fase estacionária. A
distribuição, exclusão, partição ou adsorção seletiva dos componentes é um processo de
equilíbrio dinâmico e as moléculas dos analitos ora estão retidas na fase estacionária ora
deslocando-se com a fase móvel (AQUINO NETO e NUNES, 2003). A grande
9
variedade de combinações entre fases móveis e estacionárias torna a cromatografia uma
técnica extremamente versátil e de grande aplicação (DEGANI, CASS e VIEIRA,
1998).
A separação entre dois ou mais componentes resulta da diferença de distribuição
entre as duas fases. Quanto mais fortemente um componente interage com a fase
estacionária, mais alta é a porcentagem das moléculas desse componente que ficam
retidas, provocando um retardamento na eluição das mesmas. O componente menos
retido na fase estacionária tem uma porcentagem mais alta de moléculas na fase móvel.
O conjunto das moléculas dos componentes que interagem menos com a fase
estacionária se move através do sistema na direção do fluxo, a uma velocidade mais alta
que o outro, resultando em uma eluição dos componentes em regiões separadas (bandas)
da fase estacionária (AQUINO NETO e NUNES, 2003).
Quando a fase estacionária apresenta característica mais polar que a fase móvel,
é chamada de cromatografia em fase normal. Quando a fase estacionária apresenta
característica mais apolar que a fase móvel, é chamada de cromatografia em fase reversa
(PAVIA et al., 2009).
2.2.1. A Cromatografia Líquida em Coluna
A cromatografia líquida abrange uma diversidade de técnicas de separação,
todas com o envolvimento de uma fase móvel líquida. Na cromatografia líquida em
coluna, a fase estacionária é constituída por partículas sólidas empacotadas em uma
coluna, a qual é atravessada pela fase móvel. A fase estacionária é acondicionada em
tubos cilíndricos geralmente de vidro, de diâmetros variados, os quais possuem uma
torneira em sua extremidade inferior (DEGANI, CASS e VIEIRA, 1998).
As interações intermoleculares entre os solutos e a fase estacionária são
responsáveis pela retenção dos analitos na coluna cromatográfica. A diferença na
magnitude dessas interações determina a resolução e, portanto, a separação dos solutos
individuais. As forças de interação intermolecular responsáveis pela distribuição dos
componentes de uma amostra entre as fases móvel e estacionária são (AQUINO NETO
e NUNES, 2003, ROCHA, 2001):
10
a) Forças de dispersão de London: ocorre nas regiões hidrocarbônicas das moléculas
(regiões apolares), são fracas e de pequeno alcance. Uma molécula perturba a densidade
eletrônica da outra, fazendo aparecer dipolos momentâneos que se orientam e originam
esta interação fraca;
b) Interações de dipolo-dipolo induzido: uma molécula que contenha um dipolo
permanente induz um dipolo atrativo numa molécula apolar;
c) Interações de dipolo-dipolo: orientação atrativa de dipolos presentes em moléculas
próximas. As moléculas em movimento vão modificando sua posição espacial e mesmo
conformacional, para maximizar a atração mútua;
d) Ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio): atração dipolar específica de um
átomo de hidrogênio ligado a um átomo mais eletronegativo (O, N, S) e um átomo
eletronegativo;
e) Interação iônica: interação eletrostática forte entre íons de cargas opostas;
f) Interação complexante: geralmente associada à interação das moléculas de interesse
com uma fase estacionária que contém um grupo capaz de formar quelatos.
O mecanismo de separação da cromatografia líquida em coluna se baseia na
competição que existe entre moléculas do analito e moléculas da fase móvel em ocupar
os sítios ativos na superfície da fase estacionária. Para que a molécula do analito possa
ser adsorvida na fase estacionária, primeiro uma molécula da fase móvel deve ser
deslocada da superfície. Se a fase estacionária possui uma superfície polar, grupos
apolares terão pouca afinidade por essa superfície e não irão deslocar a molécula da fase
móvel; por isso, não serão retidos. Grupos funcionais polares capazes de interagir por
ligações de hidrogênio terão forte afinidade pela superfície e serão fortemente retidos.
Moléculas polarizáveis, por exemplo, moléculas aromáticas, irão apresentar interação
dipolo-dipolo induzido com a superfície da fase estacionária e, portanto, também serão
retidas; o grau de retenção dependerá da polarização de cada molécula ou grupo
funcional.
11
Vários tipos de fase estacionária são usadas em cromatografia em coluna. A
escolha da fase estacionária depende dos tipos de compostos a serem separados. A
celulose, o amido e os açúcares são usados para separação de materiais polifuncionais
obtidos de plantas e animais (produtos naturais), que são muito sensíveis a interações
ácido-base. O silicato de magnésio é muito usado para separar açúcares acetilados,
esteróides e óleos essenciais. A sílica e o florisil são relativamente brandos para a maior
parte dos compostos e são usados para muitos grupos funcionais - hidrocarbonetos,
álcoois, cetonas, ésteres, ácidos, azo-compostos, aminas, entre outros. A alumina ácida é
utilizada para separar ácidos carboxílicos e aminoácidos e a alumina básica é utilizada
para separar aminas (PAVIA et al., 2009).
A sílica (óxido de silício, fórmula geral SiO2.H2O) foi o material empregado nas
primeiras separações cromatográficas e evoluiu ao longo dos anos devido as suas
propriedades favoráveis, e hoje, com características muito mais avançadas, continua
sendo o material mais apropriado para as separações cromatográficas (MALDANER,
COLLINS e JARDIM, 2010).
A superfície da sílica é constituída por grupos silanóis (Si-OH) e estruturas
siloxano (Si-O-Si) (BRAMBILLA, 2007). A utilização de sílicas funcionalizadas com
grupos orgânicos imobilizados na sua superfície tem recebido grande destaque como
fase estacionária em processos de cromatografia. Atualmente, na cromatografia em fase
reversa são utilizados como fase sólida os derivados da sílica: metila (-CH3), octila (-
C8H17), octadecila (-C18H37) e fenila (-C6H5) (PAVIA et al., 2009). A superfície da
sílica e a superfície das fases estacionárias derivadas da sílica são apresentadas na
Figura 3.
12
Figura 3. Superfície da sílica e a superfície das fases estacionárias derivadas da sílica.
A utilização de Cromatografia Líquida em Coluna de vidro com fase
estacionária do tipo octadecilsilano (C-18) para a separação das classes constituintes do
biodiesel não foi relatada na literatura.
2.2.2. A Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE)
Desde o início da cromatografia líquida, em 1950, até os dias atuais, muitos
avanços foram alcançados e todos foram impulsionados pelo desenvolvimento contínuo
de novas partículas de fase estacionária que fossem capazes de gerar colunas mais
seletivas, eficientes e estáveis química e mecanicamente. Nos últimos 40 anos, a CLAE
tem sido a técnica analítica mais desenvolvida, difundida e empregada em laboratórios
de análise de indústrias químicas e farmacêuticas, em áreas médicas e em outros campos
da ciência e até em órgãos governamentais (MALDANER e JARDIM, 2009).
Associada a essa expansão, na última década, o desenvolvimento da CLAE tem
sido direcionado à necessidade de análises mais rápidas, porém sem o
comprometimento da eficiência cromatográfica. Para isso, a redução do tamanho das
partículas da fase estacionária e das colunas foi a alternativa mais atrativa, porém ficou
13
limitada por um período por causa da elevada pressão resultante desta concomitante
redução, que não é compatível com os sistemas cromatográficos convencionais
(MALDANER e JARDIM, 2009).
As colunas utilizadas em CLAE são geralmente de aço inoxidável, com diâmetro
interno de cerca de 0,45 cm para separações analíticas e na faixa de 2,2 cm para
separações em escala preparativa. O comprimento é variável, sendo comuns colunas
analíticas de 10 a 25 cm e preparativas em torno de 25 a 30 cm. O detector mais
utilizado para separações por CLAE é o detector de ultravioleta, sendo também
empregados detectores de fluorescência, de índice de refração, eletroquímicos, entre
outros (DEGANI, CASS e VIEIRA, 1998).
O alto nível de desenvolvimento e expansão alcançado pela cromatografia
líquida de alta eficiência em fase reversa (CLAE-FR) ao longo das últimas décadas,
deve-se principalmente a sua vasta aplicabilidade, que engloba o desenvolvimento de
novos produtos, o controle da qualidade desses produtos e, também, as possíveis
contaminações provenientes desses produtos e dos disponíveis no mercado há anos
(MALDANER, COLLINS e JARDIM, 2010).
A ampla aplicabilidade da CLAE-FR foi o que impulsionou as pesquisas em
busca do aprimoramento desta técnica, principalmente referente ao desenvolvimento de
novas fases estacionárias. As fases estacionárias empregadas em CLAE-FR consistem
de uma camada orgânica apolar ligada quimicamente ou imobilizada ou apenas sorvida
a um suporte na cromatografia. (MALDANER, COLLINS e JARDIM, 2010).
2.3. A Separação de classes lipídicas por processos
cromatográficos
Hamilton e Comai, em 1984, descreveram um método para a separação de
lipídeos neutros e ácidos graxos livres utilizando a extração em fase sólida (EFS)
seguida da CLAE com detecção ultravioleta de baixo comprimento de onda. Na EFS,
primeira etapa, a separação dos fosfolipídeos de lipídeos neutros e ácidos graxos foi
realizada em cartuchos de sílica (600 mg) com 12 mL de solução de clorofórmio:ácido
acético 100:1 como eluente (fase móvel), obtendo a fração 1 (onde foram eluídos os
14
lipídeos neutros e ácidos graxos). O segundo eluente utilizado foi 5 mL de solução de
metanol:clorofórmio 2:1, obtendo a fração 2 (onde foi eluída fosfatidiletanolamina).
Para obter a fração 3 foi utilizado 5 mL de solução de metanol:clorofórmio:água 2:1:0,8
(onde foi eluída fosfatidilcolina). As recuperações de ésteres de colesterol, TAG, ácidos
graxos e fosfolipídeos da coluna de sílica foram superiores a 95 %. Na CLAE, a
primeira fase móvel utilizada, hexano:2-propanol:ácido acético 100:0.5:0.01, resultou
na separação incompleta do éster de colesterol e triacilgliceróis, mas excelentes
separações de ácidos graxos e de colesterol. A segunda fase móvel, hexano:cloreto de n-
butila:acetonitrila:ácido acético 90:10:1,5:0,01, resultou na completa separação das
quatro classes de lipídeos. Esta fase móvel também separou individualmente
triacilgliceróis e ácidos graxos com base no número de ligações duplas.
Kaluzny et al.(1985) desenvolveram um método rápido para o isolamento de
lipídeos com elevado rendimento e pureza. O método envolve a seletividade no
isolamento dos compostos, alterando o suporte da fase sólida, o solvente ou ambos. O
procedimento foi realizado utilizando três cartuchos de aminopropilsilano previamente
condicionados com n-hexano. A mistura de lipídeos foi solubilizada em clorofórmio e
aplicada no cartucho um. A mistura de solventes clorofórmio:2-propanol (2:1, v/v) foi
adicionada no cartucho, ocorrendo a eluição de todos os lipídeos neutros da amostra
(Fração I). Com a adição de uma solução 2 % ácido acético em éter dietílico ocorreu a
eluição dos ácidos graxos (Fração II) e em seguida, com a adição de metanol ocorreu a
eluição dos fosfolipídeos (Fração III). A fração que continha os lipídeos neutros (Fração
I) foi seca sob nitrogênio, solubilizada em n-hexano e adicionada ao cartucho dois. Com
a adição de n-hexano ao cartucho, os ésteres de colesterol foram eluídos (Fração IV).
Um novo cartucho (cartucho três) foi posicionado abaixo do cartucho dois (utilizando
um adaptador). Com a adição de 1 % éter dietílico em n-hexano e 10 % cloreto de
metileno em n-hexano ocorreu a eluição dos TAG (Fração V) e com a adição de 5 %
acetato de etila em n-hexano ocorreu a eluição do colesterol (Fração VI). Os cartuchos
foram separados e com a adição de 15 % acetato de etila em n-hexano e
clorofórmio:metanol (2:1, v/v) no cartucho dois, foram eluídos os DAG (Fração VII) e
os MAG (Fração VIII), respectivamente. As recuperações foram próximas a 100 % para
todas as classes lipídicas, evidenciando a eficiência do método proposto.
Pinkart, Devereux e Chapman (1998) desenvolveram um método com elevado
rendimento e rápida separação de classes de lipídeos encontrados em microorganismos,
15
que utiliza cartuchos de EFS de aminopropilsilano (500 mg, Alltech) como fase
estacionária e lipídeos extraídos da cianobactéria Spirulina platensis. O método
apresentou recuperação de 91 a 99 % de fosfolipídeos, TAG, DAG, MAG e ésteres. A
recuperação de polihidroxialcanoatos foi de 69 % e de esteróis de 82 a 84 %.
Em 1999, Holcapek et al. utilizaram a CLAE-FR para a determinação de
compostos durante a produção de biodiesel a partir de óleo de colza. Os TAG
individuais, DAG, MAG e ésteres metílicos dos ácidos linoleico, oleico e linolênico e
ácidos graxos livres foram separados em 25 minutos, utilizando um gradiente linear
combinado com fase móvel aquosa-orgânica e não-aquosa: 70 % de acetonitrila + 30 %
de água em 0 minuto, 100 % de acetonitrila em 10 minutos, 50 % de acetonitrila + 50 %
de 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v) em 20 minutos, sendo mantida esta concentração por
mais 5 minutos. Outro método com gradiente linear de fase móvel não-aquosa (de 100
% de metanol a 50 % de metanol + 50 % de 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v) em 15
minutos), foi utilizado para o monitoramento da conversão de TAG de óleo de colza em
ésteres metílicos de ácidos graxos e para a quantificação de TAG residuais no biodiesel
final.
Perona e Ruiz-Gutierrez, em 2003, desenvolveram um método para a separação,
identificação e quantificação por CLAE-FR das espécies moleculares do VLDL (do
inglês, very low-density lipoprotein) humano (TAG, DAG e MAG). Os lipídeos neutros
foram separados por EFS e foram injetados em um sistema de CLAE-FR, com um
sistema de eluição constituído por acetona e acetonitrila (gradiente inicial de 20 % de
acetona + 80% de acetonitrila, aumentando para 45 % de acetona em 12 minutos e então
80 % de acetona após 60 minutos, mantido até o final da análise). O método permitiu a
separação de quatro MAG, dezoito DAG e vinte e quatro TAG, incluindo a resolução de
isômeros posicionais de DAG.
Ruiz et al. (2004) utilizaram a EFS para a análise das principais frações lipídicas
(lipídeos neutros, ácidos graxos livres e lipídeos polares) de uma amostra de músculo de
porco. O método empregado foi aquele desenvolvido por Pinkart, Devereux e Chapman
(1998), porém com algumas alterações. Neste método modificado, gordura
intramuscular foi dissolvida em n-hexano:clorofórmio:metanol (95:3:2) e adicionada a
uma coluna de 500 mg de aminopropilsilano (Varian, Harbor City, EUA), previamente
condicionada com n-hexano. Os lipídeos neutros foram eluídos com 5 mL de
16
clorofórmio e os ácidos graxos livres com 5 ml de éter dietílico:ácido acético (98:2). Os
lipídeos polares foram eluídos em duas frações distintas, com 2,5 mL de
metanol:clorofórmio (6:1) e com 2,5 mL de acetato de sódio em metanol:clorofórmio
(6:1). No método modificado foi evidenciada a presença quase indetectável de lipídeos
polares na fração constituída pelos lipídeos neutros.
Türkan e Kalay, em 2006, utilizaram a CLAE-FR com detector UV a 210 nm
para monitorar a formação dos principais compostos durante a reação de
transesterificação de óleo de girassol com metanol catalisada por lipase. Os TAG
individuais, DAG, MAG, ácidos graxos e seus ésteres metílicos correspondentes foram
separados utilizando acetonitrila:acetona como fase móvel e um processo de eluição
combinando os modos isocrático e por gradiente. Foram descritos métodos para a
utilização de CLAE-FR na elucidação dos mecanismos de três lipases imobilizadas na
produção de biodiesel (Lipozyme TL IM, Lipozyme RM IM e Novozym 435).
Andrade, Mazzei e d'Avila, em 2011, realizaram a separação dos acilgliceróis do
biodiesel B100 por EFS utilizando cartuchos aminopropilsilano e caracterizaram os
principais componentes do biodiesel por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência em
fase reversa não aquosa (CLAE-FRNA), utilizando como fase móvel metanol e 2-
propanol:n-hexano (5:4, v/v) e detector UV a 205 nm. Os resultados obtidos
comprovaram que a CLAE é um método eficiente para o monitoramento do processo de
produção de biodiesel, sendo capaz de identificar o grau de conversão obtido na reação
de transesterificação. A EFS permitiu a separação dos EsMAG e dos acilgliceróis
(principais contaminantes do biodiesel). Os EsMAG e os acilgliceróis (MAG, DAG e
TAG) foram eluídos utilizando n-hexano e uma mistura de clorofórmio:metanol (2:1,
v/v) como solvente, respectivamente.
17
3. Materiais e Métodos
3.1. A Produção de biodiesel
Os três óleos vegetais empregados neste trabalho foram: óleo de soja, óleo de
canola e óleo de milho, todos comerciais da marca Liza (Cargill, São Paulo) e sem
qualquer tipo de tratamento. O álcool utilizado para a reação de transesterificação foi o
metanol anidro (obtido da TEDIA, Rio de Janeiro - Brasil). O catalisador utilizado foi o
carbonato de potássio (obtido da VETEC, Rio de Janeiro - Brasil). Para o isolamento do
biodiesel foi utilizado acetato de etila (obtido da TEDIA, Rio de Janeiro - Brasil),
cloreto de sódio (obtido da VETEC, Rio de Janeiro - Brasil), sulfato de sódio anidro
(obtido da VETEC, Rio de Janeiro - Brasil) e água destilada.
A massa molecular de cada óleo foi calculada de acordo com ANDRADE
(2011), sendo 876 g/mol a massa molecular do óleo de soja, 898 g/mol a massa
molecular do óleo de milho e 935 g/mol a massa molecular do óleo de canola.
Para a produção do biodiesel, 3 mol % do catalisador foram transferidos para o
balão reacional contendo o álcool (metanol) e o óleo vegetal em uma razão molar 1:3 ou
1:9 de óleo vegetal:metanol. A mistura foi mantida à pressão ambiente, sob agitação
magnética e temperatura constante durante 15 ou 90 minutos. Terminado o tempo de
reação, o meio reacional foi resfriado e o produto bruto isolado por extração com
solvente. A fase orgânica foi submetida a lavagens sucessivas com água destilada e
tratada com sulfato de sódio anidro. O solvente foi retirado por intermédio de
evaporador rotatório.
3.2. A Determinação do grau de conversão em biodiesel
A conversão em ésteres metílicos de ácidos graxos foi calculada por
Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio (RMN de 1H) conforme descrito por
GELBARD et al. (1995). Este método é simples e confiável quando comparado aos
métodos cromatográficos usuais. Consiste na análise direta dos espectros de RMN de 1H
do produto de reação, a partir da proporção relativa de sinais específicos. O solvente
18
empregado na análise por RMN de 1H foi o clorofórmio deuterado (CDCl3, = 7,27 ppm,
s).
O sinal relativo aos hidrogênios do grupo -CH2 -carbonila ( = 2,3 ppm, t) é
observado tanto na molécula de triacilglicerol e ácido graxo, quanto no
monoacilglicerol, diacilglicerol e nos ésteres metílicos correspondentes. Entretanto, o
sinal relativo aos hidrogênios do grupo -OCH3 ( = 3,7 ppm, s) é característico dos
ésteres metílicos. Desta forma, a conversão em ésteres metílicos pode ser determinada
pela razão dos valores de integração destes sinais.
3.3. A Separação dos acilgliceróis por Cromatografia em
Coluna
A separação dos acilgliceróis (MAG, DAG e TAG) do biodiesel por
cromatografia em coluna foi realizada em uma coluna de vidro contendo 20 cm de
altura por 1,5 cm de diâmetro de fase octadecilsilano (C-18) (LiChroprep® RP-18, com
tamanho de partícula de 25-40 m, obtido da MERCK, Darmstadt - Alemanha). A fase
móvel foi composta pelos solventes metanol (A) e 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v) (B)
(ambos obtidos da TEDIA, Rio de Janeiro - Brasil) em diferentes proporções. A Figura
4 apresenta uma representação esquemática da coluna cromatográfica utilizada.
Figura 4: Representação esquemática da coluna cromatográfica utilizada.
19
Para o preparo da coluna, foi depositado na sua extremidade inferior um
chumaço de algodão para impedir a passagem de partículas da fase estacionária. A fase
octadecilsilano (C-18) foi empacotada na coluna de vidro utilizando metanol (obtido da
TEDIA, Rio de Janeiro - Brasil). Após o empacotamento, 150 mL de metanol (três
vezes o volume da coluna) foram adicionados através da coluna antes da introdução da
amostra. Para o preparo da amostra, 0,60 mL de biodiesel foi diluído em 1,40 mL de 2-
propanol:n-hexano (5:4, v/v), resultando em uma solução de concentração 30 % (v/v).
Essa solução 30 % (v/v) foi aplicada na coluna e 50 mL de metanol (A) foram utilizados
como a primeira fase móvel. Em seguida, iniciou-se o gradiente de polaridade da fase
móvel com adição de 50 mL de uma mistura de metanol (75 %) com 2-propanol:n-
hexano (5:4, v/v) (25 %), 50 mL de uma mistura de metanol (50 %) com 2-propanol:n-
hexano (5:4, v/v) (50 %), 50 mL de uma mistura de metanol (25 %) com 2-propanol:n-
hexano (5:4, v/v) (75 %) e finalmente 50 mL de 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v). Após o
término da separação, foram utilizados 100 mL de n-hexano (obtido da TEDIA, Rio de
Janeiro - Brasil) para a limpeza e recondicionamento da coluna.
A cromatografia em coluna foi monitorada a partir da análise de suas frações por
cromatografia em camada delgada (CCD). A CCD empregou sílica como fase
estacionária e a mistura clorofórmio:acetona:ácido acético (95:4:1) como fase móvel
(PLOU et al., 1996). O perfil cromatográfico foi revelado após imersão da placa em
uma solução de ácido fosfomolibdênico 7 % em etanol seguida de aquecimento. A
identificação das classes constituintes de cada fração foi baseada na comparação com o
perfil cromatográfico obtido em uma CCD utilizando padrões.
3.4. A Análise por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência
Analítica
As análises por CLAE foram realizadas de acordo com o método desenvolvido
por ANDRADE (2011). Foi utilizada uma coluna Thermo Scientific AcclaimTM
de 250
mm de comprimento por 4,6 mm de diâmetro interno, com fase octadecilsilano (C-18)
de 5 μm de tamanho de partícula com 120 Å de diâmetro de poro. A fase móvel foi
composta por metanol (A) e uma mistura de 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v) (B). As
fases foram sonicadas por 20 minutos antes do uso. As análises foram realizadas a 40
20
°C (temperatura do forno) com vazão de 1 mL/min e detecção UV a 205 nm. O
equipamento empregado foi da Thermo Scientific (Waltham, Massachusetts, EUA),
modelo Ultimate 3000, composto por uma bomba quaternária modelo LPG-3400 SD,
um detector por varredura de espectro ao ultravioleta modelo DAD-3000 e um injetor
automático modelo WPS-3000 SL com alça de amostragem (ingl., “loop”) de 100 μL.
Um gradiente binário com duas rampas lineares foi empregado: 0 % a 50 % de B de 0 a
15 minutos, seguido de 50 % a 100 % de B até 25 minutos de corrida, e então por
eluição isocrática com 100 % de B por mais 5 minutos. O tempo de corrida total foi de
40 minutos. Todas as amostras foram previamente filtradas em filtro tipo membrana
PTFE (Politetrafluoretileno) da Millipore (Bedford, EUA) com 0,45 μm de poro antes
da injeção. O volume de injeção das amostras foi de 10 μL e foram aplicadas a 40 °C
(temperatura do forno). As amostras foram preparadas na proporção de 1,5 % (v/v) em
2-propanol:n-hexano (5:4, v/v) para as análises de óleo vegetal e de biodiesel de alta e
baixa conversão; e na concentração de 15 mg/mL em 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v)
para as análises das frações obtidas da cromatografia em coluna. Cada amostra foi
analisada em triplicata.
21
4. Resultados e Discussão
4.1. Produção de biodiesel a partir de diferentes óleos vegetais e
com percentuais de conversão distintos
Os biodieseis de soja, milho e canola foram produzidos em diferentes condições
de reação com o objetivo de possuir amostras com diferentes teores de MAG, DAG,
TAG e EsMAG. O biodiesel produzido com razão molar 1:3 de óleo vegetal:metanol e
tempo de reação de 15 minutos foi chamado de “biodiesel de baixa conversão”. O
biodiesel produzido com razão molar 1:9 de óleo vegetal:metanol e tempo de reação de
90 minutos foi chamado de “biodiesel de alta conversão”.
Os óleos de soja, milho e canola e suas respectivas amostras de biodiesel de alta
e baixa conversão foram analisados por RMN 1H, a fim de determinar o grau de
conversão em biodiesel. Os espectros de RMN 1H dos óleos de soja, de milho e de
canola encontram-se apresentados nas Figuras 5 a 7, respectivamente, e os espectros de
RMN 1H do biodiesel de soja, milho e canola, em diferentes graus de conversão,
encontram-se apresentados nas Figuras 8 a 13.
Figura 5. Espectro de RMN 1H do óleo de soja.
22
Figura 6. Espectro de RMN 1H do óleo de milho.
Figura 7. Espectro de RMN 1H do óleo de canola.
Figura 8. Espectro de RMN 1H do biodiesel de soja de alta conversão.
23
Figura 9. Espectro de RMN 1H do biodiesel de soja de baixa conversão.
Figura 10. Espectro de RMN 1H do biodiesel de milho de alta conversão.
Figura 11. Espectro de RMN 1H do biodiesel de milho de baixa conversão.
24
Figura 12. Espectro de RMN 1H do biodiesel de canola de alta conversão.
Figura 13. Espectro de RMN 1H do biodiesel de canola de baixa conversão.
De acordo com os espectros apresentados acima, quando compara-se o espectro
do óleo vegetal (Figuras 5 a 7) com o espectro do respectivo biodiesel (Figuras 8 a 13),
observa-se o aparecimento do sinal em 3,7 ppm (s), que é característico dos hidrogênios
do grupo metoxila dos ésteres metílicos. Quanto maior a conversão em ésteres
metílicos, maior a intensidade deste sinal em 3,7 ppm. Nota-se que o sinal em 3,7 ppm
no biodiesel de soja, milho e canola de alta conversão (Figuras 8, 10 e 12,
respectivamente), é visivelmente maior e o valor da integração deste sinal também é
maior quando comparado com o biodiesel de soja, milho e canola de baixa conversão
(Figuras 9, 11 e 13, respectivamente).
Em contrapartida, observa-se a ausência dos sinais entre 4,1 e 4,3 ppm nas
amostras de biodiesel de soja e milho de alta conversão (Figuras 8 e 10). Esses sinais
são relativos aos hidrogênios dos grupos metilênicos (CH2) do glicerol e sua ausência
25
evidencia que praticamente todo o triacilglicerol foi convertido ao éster metílico. O
espectro de RMN 1H do biodiesel de canola de alta conversão (Figura 12) ainda
apresenta esse sinal, mas em baixa intensidade. Isso sugere que a conversão em éster
metílico para o biodiesel de canola de alta conversão foi inferior ao de soja e milho.
Os graus de conversão em biodiesel foram determinados de acordo com o
método proposto por GELBARD et al. (1995) e são apresentados na Tabela 2.
Tabela 2. Conversão em biodiesel determinada por RMN 1H.
Óleo Vegetal Condição Experimental Conversão em Biodiesel (%)
Soja Baixa Conversão 31,0
Alta Conversão 95,0
Milho Baixa Conversão 39,3
Alta Conversão 95,7
Canola Baixa Conversão 12,0
Alta Conversão 85,7
Pela Tabela 2 observa-se que quando é utilizada a razão molar de 1:9 de óleo
vegetal:metanol e um tempo de reação 90 minutos, uma maior conversão em EsMAG é
obtida. Quando é utilizada a razão molar de 1:3 de óleo vegetal:metanol e um tempo de
reação 15 minutos, a conversão em EsMAG é baixa e, consequentemente, o biodiesel
apresenta quantidades maiores de MAG, DAG e TAG. O biodiesel de alta conversão
produzido a partir de óleo de canola apresentou 85,7 % de ésteres metílicos,
aproximadamente 10 % a menos que o biodiesel sintetizado a partir dos óleos de soja e
milho. Esse percentual justifica a observação dos sinais pertencentes aos hidrogênios do
grupo metilênico em baixa intensidade.
4.2. Análise dos óleos vegetais por CLAE
Os óleos de soja, milho e canola foram analisados por CLAE, com o objetivo de
caracterizar seus componentes. O nome, a notação, o número de ligações duplas (NLD),
26
o número de carbono equivalente (NCE) e o número total de carbono (NC) dos
componentes identificados por CLAE encontram-se na Tabela 3. Os cromatogramas são
apresentados nas Figuras 14 a 16.
Tabela 3. Informações dos componentes identificados por CLAE.
Grupo Nome Notação NLD NCE (NC)
MAG
Monolinolenina Ln 3 12 (18)
Monolinoleína L 2 14 (18)
Monooleína O 1 16 (18)
EsMAG
Éster metílico do ácido linolênico MeLn 3 12 (18)
Éster metílico do ácido linoleico MeL 2 14 (18)
Éster metílico do ácido oleico MeO 1 16 (18)
DAG
Dilinolenina LnLn 6 24 (36)
Linoleoil-linolenoil-glicerol LLn 5 26 (36)
Dilinoleína LL 4 28 (36)
Oleoil-linolenoil-glicerol OLn 4 28 (36)
Oleoil-linoleoil-glicerol OL 3 30 (36)
Dioleína OO 2 32 (36)
TAG
Trilinolenina LnLnLn 9 36 (54)
Dilinolenoil-linoleoil-glicerol LLnLn 8 38 (54)
Dilinoleoil-linolenoil-glicerol LLLn 7 40 (54)
Dilinolenoil-oleoil-glicerol OLnLn 7 40 (54)
Trilinoleína LLL 6 42 (54)
Oleoil-linoleoil-linolenoil-glicerol OLLn 6 42 (54)
Dilinoleoil-oleoil-glicerol OLL 5 44 (54)
Dioleoil-linolenoil-glicerol OOLn 5 44 (54)
Dioleoil-linoleoil-glicerol OOL 4 46 (54)
Trioleína OOO 3 48 (54)
Dioleoil-gadoleoil-glicerol OOG 3 50 (56)
onde NCE = NC – 2 x NLD (adaptado de ANDRADE, 2011)
27
Figura 14. Cromatograma do óleo de soja.
Figura 15. Cromatograma do óleo de milho.
28
Figura 16. Cromatograma do óleo de canola.
As análises por CLAE dos óleos vegetais, das amostras de biodiesel e das
frações obtidas na Cromatografia Líquida em Coluna foram realizadas em 40 minutos,
porém os cromatogramas são apresentados até 30 minutos, pois nenhum constituinte foi
observado após esse tempo.
A identificação dos componentes foi realizada a partir da comparação do perfil
cromatográfico com os resultados obtidos por HOLCAPEK et al., 1999 e por
ANDRADE, 2011.
Pelos cromatogramas apresentados nas Figuras 14 a 16, observa-se a presença de
TAG nos óleos vegetais, que apresentam grande interação com o grupo octadecilsilano
da fase estacionária da coluna. As forças de dispersão de London são as responsáveis
pela interação entre as cadeias hidrocarbônicas do TAG e o grupo octadecil da fase
estacionária. Em virtude dessa interação, essa classe de componentes fica mais retida na
coluna cromatográfica alcançando tempos de retenção entre 20 e 26 minutos. No óleo
de soja (Figura 14), observa-se a maior intensidade dos sinais de LLLn + OLnLn e OLL
+ OOLn. No óleo de milho (Figura 15), observa-se a maior intensidade dos sinais de
29
OLL + OOLn, OOL e LLL + OLLn. No óleo de canola (Figura 16), observa-se a maior
intensidade dos sinais de OLL + OOLn e OOL.
Ainda pela análise das Figuras 14 a 16 e pela análise da Tabela 3, observa-se que
a eluição dos TAG segue a seguinte ordem: LnLnLn, LLnLn, LLLn + OLnLn, LLL +
OLLn, OLL + OOLn, OOL, OOO e OOG. Quanto maior o número de ligações duplas
(NLD) dos TAG, e consequentemente menor o número de carbono equivalente (NCE),
menor é a interação da cadeia hidrocarbônica do TAG com o grupo octadecilsilano. A
ligação dupla (C=C) resulta de uma ligação covalente envolvendo orbitais sp2 (ligação
) e de uma ligação covalente envolvendo orbitais p não hibridizados (ligação ). Como
consequência, a ligação dupla não permite o movimento de rotação livre em seu eixo e
essa região específica da molécula adota uma inflexão rígida causada pela geometria
trigonal planar. Essas características fazem com que a molécula assuma uma
conformação não-linear diminuindo a sua interação com a fase estacionária. Quanto
maior é o número de ligações duplas na molécula, mais fraca é a interação por forças de
dispersão de London entre o TAG e o grupo octadecilsilano da fase estacionária e, por
esse motivo, a molécula elui primeiro. As duplas de componentes LLLn e OLnLn, LLL
e OLLn e OLL e OOLn eluem juntos, pois possuem o mesmo número de ligações
duplas e o mesmo número de carbono equivalente, fazendo com que a intensidade da
interação seja a mesma. A ordem de eluição dos acilgliceróis está relacionada com o
NCE, de acordo com o mencionado por HOLCAPEK et al., 1999 e HOLCAPEK et al.,
2001.
A fim de exemplificar como a presença das ligações duplas altera a conformação
da molécula, as estruturas moleculares dos ésteres metílicos dos ácidos linolênico,
linoleico e oleico podem ser observadas na Figura 17 e a estrutura molecular do grupo
octadecilsilano pode ser observada na Figura 18.
30
Figura 17. Estruturas moleculares dos ésteres metílicos dos ácidos linolênico, linoleico e
oleico.
Figura 18. Estrutura molecular do grupo octadecilsilano.
4.3. Análise do biodiesel de soja, milho e canola por CLAE
As amostras de biodiesel produzidas pela transesterificação dos óleos de soja,
milho e canola também foram analisadas por CLAE. Os cromatogramas do biodiesel de
soja, milho e canola, de alta e baixa conversão, são apresentados nas Figuras 19 a 24.
31
Figura 19. Cromatograma do biodiesel de soja de alta conversão.
Figura 20. Cromatograma do biodiesel de soja de baixa conversão.
32
Figura 21. Cromatograma do biodiesel de milho de alta conversão.
Figura 22. Cromatograma do bidiesel de milho de baixa conversão.
33
Figura 23. Cromatograma do biodiesel de canola de alta conversão.
Figura 24. Cromatograma do biodiesel de canola de baixa conversão.
34
Pelos cromatogramas apresentados nas Figuras 19 a 24, observa-se a presença de
uma mistura de constituintes no biodiesel. No biodiesel de alta conversão dos óleos de
soja, milho e canola (Figura 19, 21 e 23), observa-se a maior intensidade dos sinais de
EsMAG (MeLn, MeL e MeO), devido ao alto grau de conversão em ésteres metílicos,
que eluem da coluna entre 6 e 9 minutos. Outros constituintes, materiais não
convertidos (TAG), que eluem entre 20 e 26 minutos, e intermediários (MAG e DAG),
que eluem entre 4 e 5 minutos e 10 e 15 minutos, respectivamente, também estão
presentes, porém com baixa intensidade. No biodiesel de baixa conversão dos óleos de
soja, milho e canola (Figura 20, 22 e 24), observa-se a presença de uma mistura de
EsMAG, materiais não convertidos (TAG) e intermediários (MAG e DAG), devido à
reação incompleta dos acilgliceróis.
Pelas Figuras 19 a 24 observa-se que a eluição das classes constituintes do
biodiesel segue a seguinte ordem: MAG, EsMAG, DAG e TAG. Os MAG, que podem
ser observados na Figura 2, apresentam duas hidroxilas livres, que fazem interações
intramoleculares e também interações intermoleculares do tipo ligação de hidrogênio
com as moléculas da fase móvel metanol. Essas interações os tornam os primeiros
constituintes a eluir da coluna (entre 4 e 5 minutos).
Os EsMAG (Figura 17) apresentam uma cadeia hidrocarbônica apolar, os DAG
apresentam duas cadeias hidrocarbônicas e os TAG apresentam três cadeias
hidrocarbônicas, como pode ser observado na Figura 2. As cadeias hidrocarbônicas
dessas classes interagem com o grupo octadecilsilano (Figura 18) da fase estacionária
por forças de dispersão de London e, quanto maior o tamanho e a quantidade dessa
cadeias hidrocarbônicas, maior a interação com a fase estacionária, deixando os
compostos mais retidos. Por esse motivo os EsMAG eluem entre 6 e 9 minutos, os DAG
eluem entre 10 e 15 minutos e os TAG eluem entre 20 e 26 minutos. Observando-se a
Tabela 3, quanto menor o NCE, menor é a interação com o grupo octadecilsilano da
fase estacionária, fazendo com que eluam primeiro.
A eluição dos componentes dentro das classes constituintes é de acordo com o
NLD, pois quanto maior o NLD, menor é a interação da cadeia hidrocarbônica com o
grupo octadecilsilano. Para os MAG, a eluição segue a ordem: Ln, L e O. Para os
EsMAG, a eluição segue a ordem: MeLn, MeL e MeO. Para os DAG, a eluição segue a
ordem: LnLn, LLn, LL + OLn, OL e OO. A dupla de componentes LL + OLn elui junta,
35
pois possuem o mesmo NLD e o mesmo NCE, fazendo com que a intensidade da
interação entre a molécula e a fase estacionária seja a mesma.
4.4. Separação dos principais constituintes do biodiesel por
Cromatografia Líquida em Coluna
Os principais constituintes do biodiesel de alta e baixa conversão dos óleos de
soja, milho e canola foram separados por meio de cromatografia líquida em coluna,
utilizando uma coluna de vidro empacotada com fase octadecilsilano (C-18) e uma
mistura de metanol (A) e 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v) (B) em diferentes proporções
como fase móvel.
4.4.1. Separação dos principais constituintes do biodiesel de soja
de alta conversão
Na separação dos constituintes do biodiesel de soja de alta conversão foram
recolhidas 25 frações, cada uma com aproximadamente 8 mL. O acompanhamento da
cromatografia líquida em coluna por cromatografia em camada delgada (CCD) pode ser
observado na Figura 25.
Figura 25. Caracterização das frações recolhidas da cromatografia líquida em coluna do
biodiesel de soja de alta conversão por CCD.
As frações 1 a 4 foram eluídas com 100 % metanol. Com a fase móvel 75 %
metanol + 25 % 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v), foram eluídas as frações 5 a 10. Com a
36
fase móvel 50 % metanol + 50 % 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v), foram eluídas as
frações 11 a 15. Com a fase móvel 25 % metanol + 75 % 2-propanol:n-hexano (5:4,
v/v), foram eluídas as frações 16 a 20. Com a última fase móvel, 100 % 2-propanol:n-
hexano (5:4, v/v), foram eluídas as frações 21 a 25. Os fatores de retenção (Rf’s) obtidos
para cada fração podem ser observados na Tabela 4. Nas frações 16, 17 e 18 não foram
observados constituintes pela CCD.
Tabela 4. Frações obtidas na cromatografia líquida em coluna do biodiesel de soja de
alta conversão.
Fração Rf Prováveis constituintes
1 0,30 MAG
2 0,30 MAG
0,60 DAG
3 e 4
0,10 MAG
0,30 MAG
0,60 DAG
5 a 8 0,77 EsMAG
9 a 13
0,55 DAG
0,60 DAG
0,77 EsMAG
14 0,47 DAG
0,60 DAG
15 0,47 DAG
0,80 TAG
19 a 25 0,85 TAG
Onde Rf = distância percorrida pela amostra / distância percorrida pela frente do solvente.
Pela análise das frações por CCD observa-se que a cromatografia líquida em
coluna promoveu a separação das classes presentes no biodiesel de soja de alta
conversão.
37
4.4.2. Separação dos principais constituintes do biodiesel de soja
de baixa conversão
Na separação dos constituintes do biodiesel de soja de baixa conversão foram
recolhidas 26 frações, cada uma com aproximadamente 8 mL. O acompanhamento por
CCD pode ser observado na Figura 26.
Figura 26. Caracterização das frações recolhidas da cromatografia líquida em coluna do
biodiesel de soja de baixa conversão por CCD.
As frações 1 e 2 foram eluídas com 100 % metanol. Com a fase móvel 75 %
metanol + 25 % 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v), foram eluídas as frações 3 a 7. Com a
fase móvel 50 % metanol + 50 % 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v), foram eluídas as
frações 8 a 13. Com a fase móvel 25 % metanol + 75 % 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v),
foram eluídas as frações 14 a 19. Com a última fase móvel, 100 % 2-propanol:n-hexano
(5:4, v/v), foram eluídas as frações 20 a 26. Os Rf’s obtidos para cada fração podem ser
observados na Tabela 5.
38
Tabela 5. Frações obtidas na cromatografia líquida em coluna do biodiesel de soja de
baixa conversão.
Fração Rf Prováveis constituintes
1 0,20 MAG
0,70 EsMAG
2 0,33 MAG
0,70 EsMAG
3
0,10 MAG
0,35 MAG
0,70 EsMAG
4 0,70 EsMAG
5 a 9 0,77 EsMAG
10 a 14
0,60 DAG
0,67 DAG
0,71 EsMAG
15 a 17
0,55 DAG
0,60 DAG
0,67 DAG
0,77 TAG
18 0,67 DAG
0,77 TAG
19 a 26 0,83 TAG
Onde Rf = distância percorrida pela amostra / distância percorrida pela frente do solvente.
Pela análise das frações por CCD, observa-se que a cromatografia líquida em
coluna também promoveu a separação das classes presentes no biodiesel de soja de
baixa conversão.
4.4.3. Separação dos principais constituintes do biodiesel de
milho de alta conversão
Na separação dos constituintes do biodiesel de milho de alta conversão foram
recolhidas 26 frações, cada uma com aproximadamente 8 mL. O acompanhamento por
CCD pode ser observado na Figura 27.
39
Figura 27. Caracterização das frações recolhidas da cromatografia líquida em coluna do
biodiesel de milho de alta conversão por CCD.
As frações 1 a 3 foram eluídas com 100 % metanol. Com a fase móvel 75 %
metanol + 25 % 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v), foram eluídas as frações 4 a 8. Com a
fase móvel 50 % metanol + 50 % 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v), foram eluídas as
frações 9 a 14. Com a fase móvel 25 % metanol + 75 % 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v),
foram eluídas as frações 15 a 20. Com a última fase móvel, 100 % 2-propanol:n-hexano
(5:4, v/v), foram eluídas as frações 21 a 26. Os Rf’s obtidos para cada fração podem ser
observados na Tabela 6. Nas frações 1, 2 e 16 não foram observados constituintes pela
CCD.
Tabela 6. Frações obtidas na cromatografia líquida em coluna do biodiesel de milho de
alta conversão.
Fração Rf Prováveis constituintes
3 0,07 MAG
4 a 6 0,77 EsMAG
7 a 11 0,50 DAG
0,77 EsMAG
12 a 14 0,40 DAG
15 e 17 0,80 TAG
18 a 26 0,83 TAG
Onde Rf = distância percorrida pela amostra / distância percorrida pela frente do solvente.
40
4.4.4. Separação dos principais constituintes do biodiesel de
milho de baixa conversão
Na separação dos constituintes do biodiesel de milho de baixa conversão foram
recolhidas 27 frações, cada uma com aproximadamente 8 mL. O acompanhamento por
CCD da cromatografia líquida em coluna pode ser observado na Figura 28.
Figura 28. Caracterização das frações recolhidas da cromatografia líquida em coluna do
biodiesel de milho de baixa conversão por CCD.
As frações 1 a 4 foram eluídas com 100 % metanol. Com a fase móvel 75 %
metanol + 25 % 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v), foram eluídas as frações 5 a 10. Com a
fase móvel 50 % metanol + 50 % 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v), foram eluídas as
frações 11 a 16. Com a fase móvel 25 % metanol + 75 % 2-propanol:n-hexano (5:4,
v/v), foram eluídas as frações 17 a 21. Com a última fase móvel, 100 % 2-propanol:n-
hexano (5:4, v/v), foram eluídas as frações 22 a 27. Os Rf’s obtidos para cada fração
podem ser observados na Tabela 7. Nas frações 1, 2 e 27 não foram observados
constituintes pela CCD.
41
Tabela 7. Frações obtidas na cromatografia líquida em coluna do biodiesel de milho de
baixa conversão.
Fração Rf Prováveis constituintes
3 a 4 0,07 MAG
5 a 7 0,73 EsMAG
8 0,50 DAG
0,77 EsMAG
9 a 11
0,40 DAG
0,50 DAG
0,77 EsMAG
12 e 13 0,40 DAG
0,50 DAG
14 a 16
0,40 DAG
0,50 DAG
0,60 DAG
17 a 26 0,8 TAG
Onde Rf = distância percorrida pela amostra / distância percorrida pela frente do solvente.
4.4.5. Separação dos principais constituintes do biodiesel de
canola de alta conversão
Na separação dos constituintes do biodiesel de canola de alta conversão foram
recolhidas 24 frações, cada uma com aproximadamente 8 mL. O acompanhamento por
CCD da cromatografia líquida em coluna pode ser observado na Figura 29.
42
Figura 29. Caracterização das frações recolhidas da cromatografia líquida em coluna do
biodiesel de canola de alta conversão por CCD.
As frações 1 a 4 foram eluídas com 100 % metanol. Com a fase móvel 75 %
metanol + 25 % 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v), foram eluídas as frações 5 a 10. Com a
fase móvel 50 % metanol + 50 % 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v), foram eluídas as
frações 11 a 16. Com a fase móvel 25 % metanol + 75 % 2-propanol:n-hexano (5:4,
v/v), foram eluídas as frações 17 a 21. Com a última fase móvel, 100 % 2-propanol:n-
hexano (5:4, v/v), foram eluídas as frações 22 a 24. Os Rf’s obtidos para cada fração
podem ser observados na Tabela 8. Nas frações 16 e 17 não foram observados
constituintes pela CCD.
43
Tabela 8. Frações obtidas na cromatografia líquida em coluna do biodiesel de canola de
alta conversão.
Fração Rf Prováveis constituintes
1 0,07 MAG
2 e 3 0,07 MAG
0,40 DAG
4 0,07 MAG
0,70 EsMAG
5 a 7 0,70 EsMAG
8 a 11
0,4 DAG
0,5 DAG
0,7 EsMAG
12 a 15 0,4 DAG
0,5 DAG
18 0,5 DAG
0,8 TAG
19 a 24 0,8 TAG
Onde Rf = distância percorrida pela amostra / distância percorrida pela frente do solvente.
4.4.6. Separação dos principais constituintes do biodiesel de
canola de baixa conversão
Na separação dos constituintes do biodiesel de canola de baixa conversão foram
recolhidas 25 frações, cada uma com aproximadamente 8 mL. O acompanhamento por
CCD da cromatografia líquida em coluna pode ser observado na Figura 30.
44
Figura 30. Caracterização das frações recolhidas da cromatografia líquida em coluna do
biodiesel de canola de baixa conversão por CCD.
As frações 1 a 3 foram eluídas com 100 % metanol.Com a fase móvel 75 %
metanol + 25 % 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v), foram eluídas as frações 4 a 8. Com a
fase móvel 50 % metanol + 50 % 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v), foram eluídas as
frações 9 a 14. Com a fase móvel 25 % metanol + 75 % 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v),
foram eluídas as frações 15 a 19. Com a última fase móvel, 100 % 2-propanol:n-hexano
(5:4, v/v), foram eluídas as frações 20 a 25. Os Rf’s obtidos para cada fração podem ser
observados na Tabela 9.
45
Tabela 9. Frações obtidas na cromatografia líquida em coluna do biodiesel de canola de
baixa conversão.
Fração Rf Prováveis constituintes
1 0,07 MAG
0,50 DAG
2 e 3 0,07 MAG
0,70 EsMAG
4 a 6 0,70 EsMAG
7
0,40 DAG
0,50 DAG
0,70 EsMAG
8 a 12 0,40 DAG
0,50 DAG
13 e 14
0,40 DAG
0,50 DAG
0,77 TAG
0,80 TAG
15 0,77 TAG
0,80 TAG
16 a 25 0,80 TAG
Onde Rf = distância percorrida pela amostra / distância percorrida pela frente do solvente.
A partir dos resultados apresentados, pode-se observar que a cromatografia
líquida em coluna usando octadecilsilano como fase estacionária mostrou-se eficiente na
separação de MAG, EsMAG, DAG e TAG a partir de biodiesel de soja, milho e canola.
46
4.4.7. Recuperação das amostras de biodiesel após a
cromatografia em coluna
Após a separação dos constituintes das amostras de biodiesel por cromatografia
líquida em coluna, cada fração obtida foi pesada e a recuperação do material foi
calculada. A Tabela 10 apresenta a massa inicial do biodiesel aplicado no topo da
coluna cromatográfica, a massa de cada fração obtida e a porcentagem de recuperação
do material após a cromatografia líquida em coluna do biodiesel de soja, milho e canola
de alta e baixa conversão.
47
Tabela 10. Percentual de recuperação do material após a cromatografia em coluna do
biodiesel de soja, milho e canola de alta e baixa conversão.
Biodiesel de soja Biodiesel de milho Biodiesel de canola
Frações AC
massa (mg)
BC
massa (mg)
AC
massa (mg)
BC
massa (mg)
AC
massa (mg)
BC
massa (mg)
1 9,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0
2 < 5,0 < 5,0 7,7 < 5,0 < 5,0 < 5,0
3 9,9 < 5,0 19,0 23,2 16,8 < 5,0
4 6,4 < 5,0 141,3 19,0 16,7 6,2
5 129,4 < 5,0 137,8 25,0 93,1 12,4
6 155,1 < 5,0 75,4 49,4 170,4 21,7
7 84,8 < 5,0 34,4 44,5 105,9 6,9
8 51,2 < 5,0 29,7 32,3 38,6 < 5,0
9 12,3 < 5,0 36,5 11,4 < 5,0 6,9
10 5,9 < 5,0 7,8 13,9 < 5,0 8,5
11 < 5,0 < 5,0 8,5 20,2 6,0 16,0
12 < 5,0 < 5,0 < 5,0 19,9 < 5,0 13,7
13 < 5,0 47,2 < 5,0 15,4 8,0 < 5,0
14 < 5,0 35,7 < 5,0 10,3 < 5,0 < 5,0
15 < 5,0 8,5 < 5,0 5,6 < 5,0 < 5,0
16 < 5,0 28,8 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0
17 < 5,0 25,1 < 5,0 < 5,0 22,6 < 5,0
18 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 22,1
19 < 5,0 54,8 < 5,0 < 5,0 < 5,0 46,6
20 6,0 41,6 < 5,0 26,2 6,5 76,5
21 < 5,0 53,6 < 5,0 54,8 8,2 92,9
22 < 5,0 61,4 < 5,0 55,3 < 5,0 85,8
23 < 5,0 74,6 < 5,0 40,6 < 5,0 56,3
24 < 5,0 17,0 < 5,0 14,0 < 5,0 < 5,0
25 < 5,0 11,3 < 5,0 5,4 - < 5,0
26 - 8,3 7,2 < 5,0 - -
27 - - - < 5,0 - -
Massa
recuperada
(mg)
470,0 467,9 505,3 486,4 492,8 472,5
Massa
inicial (mg) 538,1 568,3 561,7 570,7 548,3 593,2
Recuperação 87 % 82 % 90 % 85 % 90 % 80 %
Onde AC = alta conversão e BC = baixa conversão.
Observando-se a Tabela 10, a recuperação do material após a cromatografia em
coluna do biodiesel de soja, milho e canola de alta e baixa conversão foi de 80 a 90 %.
48
Com os altos valores de recuperação obtidos, a metodologia utilizada, que é simples e
de fácil aplicação, se torna ainda mais atrativa e viável.
4.5. Análise das frações obtidas na Cromatografia Líquida em
Coluna por CLAE
Após a separação dos principais constituintes do biodiesel de alta e baixa
conversão dos óleos de soja, milho e canola por meio de cromatografia líquida em
coluna, as frações obtidas foram analisadas por CLAE para determinar quais
constituintes foram separados e a eficiência da separação.
4.5.1. Análise das frações obtidas na Cromatografia em Coluna
do biodiesel de soja de alta conversão
As 25 frações obtidas na cromatografia líquida em coluna do biodiesel de soja de
alta conversão foram analisadas por CLAE. Os cromatogramas obtidos podem ser
observados nas Figuras 31 a 34.
49
Figura 31. Cromatogramas das frações 1 a 8 da cromatografia em coluna do biodiesel de
soja de alta conversão. * sinais provenientes de contaminação
50
Figura 32. Cromatogramas das frações 9 a 16 da cromatografia em coluna do biodiesel
de soja de alta conversão. * sinais provenientes de contaminação
51
Figura 33. Cromatogramas das frações 17 a 20 da cromatografia em coluna do biodiesel
de soja de alta conversão. * sinais provenientes de contaminação
52
Figura 34. Cromatogramas das frações 21 a 25 da cromatografia em coluna do biodiesel
de soja de alta conversão. * sinais provenientes de contaminação
Os sinais marcados com o símbolo “*” nos cromatogramas são provenientes de
alguma contaminação ou algum vestígio de solvente que não foi totalmente evaporado.
A Tabela 11 apresenta os percentuais em área de cada classe (MAG, EsMAG,
DAG e TAG) para as frações resultantes do biodiesel de soja de alta conversão.
53
Tabela 11. Percentual em área de cada classe para as frações do biodiesel de soja de alta
conversão.
% em Área
Fração MAG EsMAG DAG TAG
1 100,00 - - -
2 100,00 - - -
3 100,00 - - -
4 35,42 64,58 - -
5 - 100,00 - -
6 - 100,00 - -
7 - 100,00 - -
8 - 100,00 - -
9 - 49,79 50,21 -
10 - 43,49 56,51 -
11 - 16,77 83,23 -
12 - 5,49 94,51 -
13 - 50,32 49,68 -
14 - - 100,00 -
15 - - 100,00 -
16 - - - -
17 - - - 100,00
18 - - - 100,00
19 - - - 100,00
20 - - - 100,00
21 - - - 100,00
22 - - - 100,00
23 - - - 100,00
24 - - - 100,00
25 - - - -
A análise por CLAE das frações obtidas na cromatografia em coluna do
biodiesel de soja de alta conversão demonstrou que a separação das classes constituintes
do biodiesel foi eficiente, onde as frações 1 a 3 só possuem MAG, as frações 5 a 8 só
possuem EsMAG, as frações 14 e 15 só possuem DAG e as frações 17 a 24 só possuem
TAG.
As Tabelas 12a e 12b apresentam a porcentagem de cada constituinte nas frações
obtidas na cromatografia em coluna do biodiesel de soja de alta conversão.
54
Tabela 12a. Percentual de cada constituinte nas frações 1 a 15, obtidas na cromatografia em coluna do biodiesel de soja de alta conversão.
Frações
Constituintes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
MAG
1Ln + 2Ln - - - - - - - - - - - - - - -
1L + 2L 100,00 100,00 100,00 35,42 - - - - - - - - - - -
1O + 2º - - - - - - - - - - - - - - -
EsMAG
MeLn - - - 64,58 48,30 14,22 0,74 1,95 6,90 7,02 - - - - -
MeL - - - - 51,70 77,63 75,56 18,62 26,23 33,86 14,04 5,49 50,32 - -
MeO - - - - - 8,15 23,70 79,43 16,66 2,61 2,73 - - - -
DAG
1,2LnLn + 1,3LnLn - - - - - - - - 5,66 3,35 - - - - -
1,2LLn + 1,3LLn - - - - - - - - 10,62 3,85 - - - - -
1,2LL + 1,2OLn + 1,3LL + 1,3 OLn - - - - - - - - 13,35 11,35 0,79 6,15 - - -
1,2OL + 1,3OL - - - - - - - - 20,58 36,04 70,27 40,75 4,51 96,89 49,23
1,2OO + 1,3OO - - - - - - - - - 1,92 12,17 47,61 45,17 3,11 50,77
TAG
LnLnLn - - - - - - - - - - - - - - -
LLnLn - - - - - - - - - - - - - - -
LLLn + OLnLn - - - - - - - - - - - - - - -
LLL + OLLn - - - - - - - - - - - - - - -
OLL + OOLn - - - - - - - - - - - - - - -
OOL - - - - - - - - - - - - - - -
OOO - - - - - - - - - - - - - - -
55
Tabela 12b. Percentual de cada constituinte nas frações 16 a 25, obtidas na cromatografia em coluna do biodiesel de soja de alta conversão.
Frações
Constituintes 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
MAG
1Ln + 2Ln - - - - - - - - - -
1L + 2L - - - - - - - - - -
1O + 2O - - - - - - - - - -
EsMAG
MeLn - - - - - - - - - -
MeL - - - - - - - - - -
MeO - - - - - - - - - -
DAG
1,2LnLn + 1,3LnLn - - - - - - - - - -
1,2LLn + 1,3LLn - - - - - - - - - -
1,2LL + 1,2OLn + 1,3LL + 1,3 OLn - - - - - - - - - -
1,2OL + 1,3OL - - - - - - - - - -
1,2OO + 1,3OO - - - - - - - - - -
TAG
LnLnLn - 100,00 53,78 - - - - - - -
LLnLn - - 46,22 31,35 - - - - - -
LLLn + OLnLn - - - 68,65 62,59 2,79 - - - -
LLL + OLLn - - - - - - - - - -
OLL + OOLn - - - - 30,29 37,99 - - - -
OOL - - - - 7,12 59,22 31,68 - - -
OOO - - - - - - 68,32 100,00 100,00 -
56
4.5.2. Análise das frações obtidas na Cromatografia em Coluna
do biodiesel de soja de baixa conversão
As 26 frações obtidas na cromatografia líquida em coluna do biodiesel de soja de
baixa conversão foram analisadas por CLAE. Os cromatogramas obtidos podem ser
observados nas Figuras 35 a 38.
Figura 35. Cromatogramas das frações 1 a 4 da cromatografia em coluna do biodiesel de
soja de baixa conversão.
57
Figura 36. Cromatogramas das frações 5 a 12 da cromatografia em coluna do biodiesel
de soja de baixa conversão. * sinais provenientes de contaminação
58
Figura 37. Cromatogramas das frações 13 a 20 da cromatografia em coluna do biodiesel
de soja de baixa conversão. * sinais provenientes de contaminação
59
Figura 38. Cromatogramas das frações 21 a 26 da cromatografia em coluna do biodiesel
de soja de baixa conversão. * sinais provenientes de contaminação
A Tabela 13 apresenta os percentuais em área de cada classe (MAG, EsMAG,
DAG e TAG) para as frações resultantes do biodiesel de soja de baixa conversão.
60
Tabela 13. Percentual em área de cada classe para as frações analisadas do biodiesel de
soja de baixa conversão.
% em Área
Fração MAG EsMAG DAG TAG
1 100,00 - - -
2 100,00 - - -
3 48,32 51,68 - -
4 2,34 97,66 - -
5 - 100,00 - -
6 - 100,00 - -
7 - 100,00 - -
8 - 97,78 2,22 -
9 - 66,52 33,48 -
10 - 15,89 84,11 -
11 - 2,83 97,17 -
12 - 1,32 98,68 -
13 - - 100,00 -
14 - - 100,00 -
15 - - 100,00 -
16 - - 100,00 -
17 - - - 100,00
18 - - - 100,00
19 - - - 100,00
20 - - - 100,00
21 - - - 100,00
22 - - - 100,00
23 - - - 100,00
24 - - - 100,00
25 - - - 100,00
26 - - - -
A análise por CLAE das frações obtidas na cromatografia em coluna do
biodiesel de soja de baixa conversão demonstrou que a separação das classes
constituintes do biodiesel foi eficiente, onde as frações 1 e 2 só possuem MAG, as
frações 5 a 7 só possuem EsMAG, as frações 13 a 16 só possuem DAG e as frações 17 a
25 só possuem TAG.
As Tabelas 14a e 14b apresentam a porcentagem de cada constituinte nas frações
obtidas na cromatografia em coluna do biodiesel de soja de baixa conversão.
61
Tabela 14a. Percentual de cada constituinte nas frações 1 a 15, obtidas na cromatografia em coluna do biodiesel de soja de baixa conversão.
Frações
Constituintes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
MAG
1Ln + 2Ln 11,10 6,19 - - - - - - - - - - - - -
1L + 2L 88,90 93,81 48,32 2,34 - - - - - - - - - - -
1O + 2O - - - - - - - - - - - - - - -
EsMAG
MeLn - - 51,68 58,66 33,05 1,43 0,55 0,92 2,51 2,74 - - - - -
MeL - - - 39,00 66,95 92,95 59,10 8,32 10,76 10,10 2,83 1,32 - - -
MeO - - - - - 5,62 40,35 88,54 53,25 3,05 - - - - -
DAG
1,2LnLn + 1,3LnLn - - - - - - - - - - - - - - -
1,2LLn + 1,3LLn - - - - - - - 2,22 33,48 56,25 19,85 2,53 - - -
1,2LL + 1,2OLn + 1,3LL + 1,3 OLn - - - - - - - - - 27,86 74,62 31,98 - - -
1,2OL + 1,3OL - - - - - - - - - - 2,70 61,01 75,58 47,50 100,00
1,2OO + 1,3OO - - - - - - - - - - - 3,16 24,42 52,50 -
TAG
LnLnLn - - - - - - - - - - - - - - -
LLnLn - - - - - - - - - - - - - - -
LLLn + OLnLn - - - - - - - - - - - - - - -
LLL + OLLn - - - - - - - - - - - - - - -
OLL + OOLn - - - - - - - - - - - - - - -
OOL - - - - - - - - - - - - - - -
OOO - - - - - - - - - - - - - - -
62
Tabela 14b. Percentual de cada constituinte nas frações 16 a 26, obtidas na cromatografia em coluna do biodiesel de soja de baixa conversão.
Frações
Constituintes 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
MAG
1Ln + 2Ln - - - - - - - - - - -
1L + 2L - - - - - - - - - - -
1O + 2O - - - - - - - - - - -
EsMAG
MeLn - - - - - - - - - - -
MeL - - - - - - - - - - -
MeO - - - - - - - - - - -
DAG
1,2LnLn + 1,3LnLn - - - - - - - - - - -
1,2LLn + 1,3LLn - - - - - - - - - - -
1,2LL + 1,2OLn + 1,3LL + 1,3 OLn - - - - - - - - - - -
1,2OL + 1,3OL 100,00 - - - - - - - - - -
1,2OO + 1,3OO - - - - - - - - - - -
TAG
LnLnLn - 100,00 40,98 12,05 1,55 - - - - - -
LLnLn - - 56,26 44,13 41,49 5,25 - - - - -
LLLn + OLnLn - - 2,76 43,82 56,96 82,91 29,00 - - - -
LLL + OLLn - - - - - - - - - - -
OLL + OOLn - - - - - 11,84 71,00 73,94 0,50 18,15 -
OOL - - - - - - - 25,86 89,53 14,93 -
OOO - - - - - - - 0,20 9,97 66,92 -
63
4.5.3. Análise das frações obtidas na Cromatografia em Coluna
do biodiesel de milho de alta conversão
As 26 frações obtidas na cromatografia líquida em coluna do biodiesel de soja de
baixa conversão foram analisadas por CLAE. Os cromatogramas obtidos podem ser
observados nas Figuras 39 a 42.
Figura 39. Cromatogramas das frações 1 a 4 da cromatografia em coluna do biodiesel de
milho de alta conversão.
64
Figura 40. Cromatogramas das frações 5 a 12 da cromatografia em coluna do biodiesel
de milho de alta conversão. * sinais provenientes de contaminação
65
Figura 41. Cromatogramas das frações 13 a 20 da cromatografia em coluna do biodiesel
de milho de alta conversão. * sinais provenientes de contaminação
66
Figura 42. Cromatogramas das frações 21 e 26 da cromatografia em coluna do biodiesel
de milho de alta conversão. * sinais provenientes de contaminação
A Tabela 15 apresenta os percentuais em área de cada classe (MAG, EsMAG,
DAG e TAG) para as frações resultantes do biodiesel de milho de alta conversão.
67
Tabela 15. Percentual em área de cada classe para as frações analisadas do biodiesel de
milho de alta conversão.
% em Área
Fração MAG EsMAG DAG TAG
1 100,00 - - -
2 100,00 - - -
3 0,50 99,50 - -
4 - 100,00 - -
5 - 100,00 - -
6 - 96,80 3,20 -
7 - 87,08 12,92 -
8 - 40,14 59,86 -
9 - 48,40 51,60 -
10 - 44,98 55,02 -
11 - 22,87 77,13 -
12 - 43,03 56,97 -
13 - - 100,00 -
14 - - 100,00 -
15 - - 100,00 -
16 - - - 100,00
17 - - - 100,00
18 - - - 100,00
19 - - - 100,00
20 - - - 100,00
21 - - - 100,00
22 - - - 100,00
23 - - - 100,00
24 - - - 100,00
25 - - - -
26 - - - -
A análise por CLAE das frações obtidas na cromatografia em coluna do
biodiesel de milho de alta conversão demonstrou que a separação das classes
constituintes do biodiesel foi eficiente, onde as frações 1 e 2 só possuem MAG, as
frações 4 e 5 só possuem EsMAG, as frações 13 a 15 só possuem DAG e as frações 16 a
24 só possuem TAG.
As Tabelas 16a e 16b apresentam a porcentagem de cada constituinte nas frações
obtidas na cromatografia em coluna do biodiesel de milho de alta conversão.
68
Tabela 16a. Percentual de cada constituinte nas frações 1 a 15, obtidas na cromatografia em coluna do biodiesel de milho de alta conversão.
Frações
Constituintes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
MAG
1Ln + 2Ln - - - - - - - - - - - - - - -
1L + 2L 100,00 100,00 0,50 - - - - - - - - - - - -
1O + 2O - - - - - - - - - - - - - - -
EsMAG
MeLn - - 48,91 17,81 0,69 - - - - - - - - - -
MeL - - 50,59 76,28 73,18 23,00 15,44 35,08 48,40 44,98 22,87 43,03 - - -
MeO - - - 5,91 26,13 73,80 71,64 5,06 - - - - - - -
DAG
1,2LnLn + 1,3LnLn - - - - - - - - - - - - - - -
1,2LLn + 1,3LLn - - - - - 3,20 8,64 34,40 - - - - - - -
1,2LL + 1,2OLn + 1,3LL + 1,3 OLn - - - - - - 1,31 5,95 7,75 16,27 21,92 8,57 - - -
1,2OL + 1,3OL - - - - - - 2,97 16,10 30,66 21,83 8,34 32,60 29,02 - -
1,2OO + 1,3OO - - - - - - - 3,41 13,19 16,92 46,87 15,80 70,98 100,00 100,00
TAG
LnLnLn - - - - - - - - - - - - - - -
LLnLn - - - - - - - - - - - - - - -
LLLn + OLnLn - - - - - - - - - - - - - - -
LLL + OLLn - - - - - - - - - - - - - - -
OLL + OOLn - - - - - - - - - - - - - - -
OOL - - - - - - - - - - - - - - -
OOO - - - - - - - - - - - - - - -
69
Tabela 16b. Percentual de cada constituinte nas frações 16 a 26, obtidas na cromatografia em coluna do biodiesel de milho de alta conversão.
Frações
Constituintes 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
MAG
1Ln + 2Ln - - - - - - - - - - -
1L + 2L - - - - - - - - - - -
1O + 2O - - - - - - - - - - -
EsMAG
MeLn - - - - - - - - - - -
MeL - - - - - - - - - - -
MeO - - - - - - - - - - -
DAG
1,2LnLn + 1,3LnLn - - - - - - - - - - -
1,2LLn + 1,3LLn - - - - - - - - - - -
1,2LL + 1,2OLn + 1,3LL + 1,3 OLn - - - - - - - - - - -
1,2OL + 1,3OL - - - - - - - - - - -
1,2OO + 1,3OO - - - - - - - - - - -
TAG
LnLnLn - - - - - - - - - - -
LLnLn 100,00 100,00 77,62 7,32 - - - - - - -
LLLn + OLnLn - - - - - - - - - - -
LLL + OLLn - - 20,80 40,20 9,48 - - - - - -
OLL + OOLn - - 1,58 50,71 74,04 27,36 - - - - -
OOL - - - 1,77 16,48 72,64 - - - - -
OOO - - - - - - 100,00 100,00 100,00 - -
70
4.5.4. Análise das frações obtidas na Cromatografia em Coluna
do biodiesel de milho de baixa conversão
As 27 frações obtidas na cromatografia líquida em coluna do biodiesel de soja de
baixa conversão foram analisadas por CLAE. Os cromatogramas obtidos podem ser
observados nas Figuras 43 a 46.
Figura 43. Cromatogramas das frações 1 a 4 da cromatografia em coluna do biodiesel de
milho de baixa conversão.
71
Figura 44. Cromatogramas das frações 5 a 12 da cromatografia em coluna do biodiesel
de milho de baixa conversão. * sinais provenientes de contaminação
72
Figura 45. Cromatogramas das frações 13 a 20 da cromatografia em coluna do biodiesel
de milho de baixa conversão. * sinais provenientes de contaminação
73
Figura 46. Cromatogramas das frações 21 a 27 da cromatografia em coluna do biodiesel
de milho de baixa conversão. * sinais provenientes de contaminação
74
A Tabela 17 apresenta os percentuais em área de cada classe (MAG, EsMAG,
DAG e TAG) para as frações resultantes do biodiesel de milho de baixa conversão.
Tabela 17. Percentual em área de cada classe para as frações analisadas do biodiesel de
milho de baixa conversão.
% em Área
Fração MAG EsMAG DAG TAG
1 100,00 - - -
2 100,00 - - -
3 87,34 12,66 - -
4 51,38 48,62 - -
5 0,34 99,66 - -
6 - 100,00 - -
7 - 100,00 - -
8 - 80,93 19,07 -
9 - 13,42 86,58 -
10 - 9,53 83,64 6,83
11 - 5,70 88,40 5,90
12 - - 93,93 6,07
13 - - 100,00 -
14 - - 100,00 -
15 - - 100,00 -
16 - - 100,00 -
17 - - - -
18 - - - 100,00
19 - - - 100,00
20 - - - 100,00
21 - - - 100,00
22 - - - 100,00
23 - - - 100,00
24 - - - 100,00
25 - - - 100,00
26 - - - 100,00
27 - - - -
A análise por CLAE das frações obtidas na cromatografia em coluna do
biodiesel de milho de baixa conversão demonstrou que a separação das classes
constituintes do biodiesel foi eficiente, onde as frações 1 e 2 só possuem MAG, as
frações 6 e 7 só possuem EsMAG, as frações 13 a 16 só possuem DAG e as frações 18 a
26 só possuem TAG.
75
As Tabelas 18a e 18b apresentam a porcentagem de cada constituinte nas frações
obtidas na cromatografia em coluna do biodiesel de milho de baixa conversão.
76
Tabela 18a. Percentual de cada constituinte nas frações 1 a 15, obtidas na cromatografia em coluna do biodiesel de milho de baixa conversão.
Frações
Constituintes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
MAG
1Ln + 2Ln - 4,14 3,61 8,58 - - - - - - - - - - -
1L + 2L 100,00 95,86 83,73 42,80 0,34 - - - - - - - - - -
1O + 2O - - - - - - - - - - - - - - -
EsMAG
MeLn - - 4,75 40,02 26,07 3,47 - - - - - - - - -
MeL - - 7,91 8,60 73,59 88,38 66,39 18,14 11,55 8,47 4,46 - - - -
MeO - - - - - 8,15 33,61 62,79 1,87 1,06 1,24 - - - -
DAG
1,2LnLn + 1,3LnLn - - - - - - - - - - - - - - -
1,2LLn + 1,3LLn - - - - - - - 11,00 8,44 0,67 - - - - -
1,2LL + 1,2OLn + 1,3LL + 1,3 OLn - - - - - - - 8,07 12,34 1,73 - - - - -
1,2OL + 1,3OL - - - - - - - - 65,8 68,92 62,91 24,16 19,74 55,35 -
1,2OO + 1,3OO - - - - - - - - - 12,32 25,49 69,77 80,26 44,65 100,00
TAG
LnLnLn - - - - - - - - - - - - - - -
LLnLn - - - - - - - - - - - - - - -
LLLn + OLnLn - - - - - - - - - 0,37 - - - - -
LLL + OLLn - - - - - - - - - 4,08 1,39 - - - -
OLL + OOLn - - - - - - - - - 2,38 3,42 2,93 - - -
OOL - - - - - - - - - - 1,09 3,14 - - -
OOO - - - - - - - - - - - - - - -
77
Tabela 18b. Percentual de cada constituinte nas frações 16 a 27, obtidas na cromatografia em coluna do biodiesel de milho de baixa conversão.
Frações
Constituintes 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
MAG
1Ln + 2Ln - - - - - - - - - - - -
1L + 2L - - - - - - - - - - - -
1O + 2O - - - - - - - - - - - -
EsMAG
MeLn - - - - - - - - - - - -
MeL - - - - - - - - - - - -
MeO - - - - - - - - - - - -
DAG
1,2LnLn + 1,3LnLn - - - - - - - - - - - -
1,2LLn + 1,3LLn - - - - - - - - - - - -
1,2LL + 1,2OLn + 1,3LL + 1,3 OLn - - - - - - - - - - - -
1,2OL + 1,3OL - - - - - - - - - - - -
1,2OO + 1,3OO 100,00 - - - - - - - - - - -
TAG
LnLnLn - - - - - - - - - - - -
LLnLn - - - - - - - - - - - -
LLLn + OLnLn - - 90,38 37,77 14,44 51,81 - - - - - -
LLL + OLLn - - 9,62 62,23 38,66 14,28 - - - - - -
OLL + OOLn - - - - 46,34 33,91 99,31 96,90 - - - -
OOL - - - - 0,56 - 0,23 - - - - -
OOO - - - - - - 0,46 3,10 100,00 100,00 100,00 -
78
4.5.5. Análise das frações obtidas na Cromatografia em Coluna
do biodiesel de canola de alta conversão
As 24 frações obtidas na cromatografia líquida em coluna do biodiesel de soja de
baixa conversão foram analisadas por CLAE. Os cromatogramas obtidos podem ser
observados nas Figuras 47 a 50.
Figura 47. Cromatogramas das frações 1 a 4 da cromatografia em coluna do biodiesel de
canola de alta conversão.
.
79
Figura 48. Cromatogramas das frações 5 a 12 da cromatografia em coluna do biodiesel
de canola de alta conversão. * sinais provenientes de contaminação
80
Figura 49. Cromatogramas das frações 13 a 20 da cromatografia em coluna do biodiesel
de canola de alta conversão. * sinais provenientes de contaminação
81
Figura 50. Cromatogramas das frações 21 a 24 da cromatografia em coluna do biodiesel
de canola de alta conversão. * sinais provenientes de contaminação
A Tabela 19 apresenta os percentuais em área de cada classe (MAG, EsMAG,
DAG e TAG) para as frações resultantes do biodiesel de canola de alta conversão.
82
Tabela 19. Percentual em área de cada classe para as frações analisadas do biodiesel de
canola de alta conversão.
% em Área
Fração MAG EsMAG DAG TAG
1 100,00 - - -
2 100,00 - - -
3 100,00 - - -
4 3,09 96,91 - -
5 - 100,00 - -
6 - 100,00 - -
7 - 100,00 - -
8 - 74,91 25,09 -
9 - 5,03 94,97 -
10 - 4,40 95,60 -
11 - 8,70 91,30 -
12 - - 100,00 -
13 - - 100,00 -
14 - - 100,00 -
15 - - 100,00 -
16 - - - 100,00
17 - - - 100,00
18 - - - 100,00
19 - - - 100,00
20 - - - 100,00
21 - - - 100,00
22 - - - 100,00
23 - - - 100,00
24 - - - 100,00
A análise por CLAE das frações obtidas na cromatografia em coluna do
biodiesel de canola de alta conversão demonstrou que a separação das classes
constituintes do biodiesel foi eficiente, onde as frações 1 a 3 só possuem MAG, as
frações 5 a 7 só possuem EsMAG, as frações 12 a 15 só possuem DAG e as frações 16 a
24 só possuem TAG.
As Tabelas 20a e 20b apresentam a porcentagem de cada constituinte nas frações
obtidas na cromatografia em coluna do biodiesel de canola de alta conversão.
83
Tabela 20a. Percentual de cada constituinte nas frações 1 a 15, obtidas na cromatografia em coluna do biodiesel de canola de alta conversão.
Frações
Constituintes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
MAG
1Ln + 2Ln - - - - - - - - - - - - - - -
1L + 2L 100,00 100,00 100,00 3,09 - - - - - - - - - - -
1O + 2O - - - - - - - - - - - - - - -
EsMAG
MeLn - - - 76,46 48,67 5,56 0,44 1,20 1,78 1,06 2,67 - - - -
MeL - - - 20,45 46,79 57,66 13,94 1,46 2,15 2,24 3,83 - - - -
MeO - - - - 4,54 36,78 85,62 72,25 1,10 1,10 2,20 - - - -
DAG
1,2LnLn + 1,3LnLn - - - - - - - 6,48 10,59 - - - - - -
1,2LLn + 1,3LLn - - - - - - - 2,05 1,54 - - - - - -
1,2LL + 1,2OLn + 1,3LL + 1,3 OLn - - - - - - - 7,82 14,16 1,54 5,02 - - - -
1,2OL + 1,3OL - - - - - - - 8,74 59,61 69,91 46,54 - - - -
1,2OO + 1,3OO - - - - - - - - 9,07 24,15 39,74 100,00 100,00 100,00 100,00
TAG
LnLnLn - - - - - - - - - - - - - - -
LLnLn - - - - - - - - - - - - - - -
LLLn + OLnLn - - - - - - - - - - - - - - -
LLL + OLLn - - - - - - - - - - - - - - -
OLL + OOLn - - - - - - - - - - - - - - -
OOL - - - - - - - - - - - - - - -
OOO - - - - - - - - - - - - - - -
84
Tabela 20b. Percentual de cada constituinte nas frações 16 a 24, obtidas na cromatografia em coluna do biodiesel de canola de alta conversão.
Frações
Constituintes 16 17 18 19 20 21 22 23 24
MAG
1Ln + 2Ln - - - - - - - - -
1L + 2L - - - - - - - - -
1O + 2O - - - - - - - - -
EsMAG
MeLn - - - - - - - - -
MeL - - - - - - - - -
MeO - - - - - - - - -
DAG
1,2LnLn + 1,3LnLn - - - - - - - - -
1,2LLn + 1,3LLn - - - - - - - - -
1,2LL + 1,2OLn + 1,3LL + 1,3 OLn - - - - - - - - -
1,2OL + 1,3OL - - - - - - - - -
1,2OO + 1,3OO - - - - - - - - -
TAG
LnLnLn 100,00 66,81 16,39 - - - - - -
LLnLn - 33,19 64,95 26,51 - - - - -
LLLn + OLnLn - - 18,66 73,49 17,03 - - - -
LLL + OLLn - - - - 0,50 - - - -
OLL + OOLn - - - - 79,66 73,51 3,32 - -
OOL - - - - 2,81 26,49 77,58 32,49 -
OOO - - - - - - 19,10 67,51 100,00
85
4.5.6. Análise das frações obtidas na Cromatografia em Coluna
do biodiesel de canola de baixa conversão
As 25 frações obtidas na cromatografia líquida em coluna do biodiesel de canola
de baixa conversão foram analisadas por CLAE. Os cromatogramas obtidos podem ser
observados nas Figuras 51 a 54.
Figura 51. Cromatogramas das frações 1 a 4 da cromatografia em coluna do biodiesel de
canola de baixa conversão.
86
Figura 52. Cromatogramas das frações 5 a 12 da cromatografia em coluna do biodiesel
de canola de baixa conversão. * sinais provenientes de contaminação
87
Figura 53. Cromatogramas das frações 13 a 20 da cromatografia em coluna do biodiesel
de canola de baixa conversão. * sinais provenientes de contaminação
88
Figura 54. Cromatogramas das frações 21 a 25 da cromatografia em coluna do biodiesel
de canola de baixa conversão. * sinais provenientes de contaminação
A Tabela 21 apresenta os percentuais em área de cada classe (MAG, EsMAG,
DAG e TAG) para as frações resultantes do biodiesel de canola de baixa conversão.
89
Tabela 21. Percentual em área de cada classe para as frações analisadas do biodiesel de
canola de baixa conversão.
% em Área
Fração MAG EsMAG DAG TAG
1 58,92 17,95 23,13 -
2 18,03 72,87 9,10 -
3 2,31 97,69 - -
4 1,31 98,69 - -
5 - 100,00 - -
6 - 84,67 15,33 -
7 - 25,02 74,98 -
8 - - 100,00 -
9 - - 100,00 -
10 - - 100,00 -
11 - - 100,00 -
12 - - - 100,00
13 - - - 100,00
14 - - - 100,00
15 - - - 100,00
16 - - - 100,00
17 - - - 100,00
18 - - - 100,00
19 - - - 100,00
20 - - - 100,00
21 - - - 100,00
22 - - - 100,00
23 - - - 100,00
24 - - - 100,00
25 - - - -
A análise por CLAE das frações obtidas na cromatografia em coluna do
biodiesel de canola de baixa conversão demonstrou que a separação das classes
constituintes do biodiesel foi eficiente, onde a fração 5 só possui EsMAG, as frações 8 a
11 só possuem DAG e as frações 12 a 24 só possuem TAG. Ao contrário do observado
para o biodiesel de soja e de milho de baixa conversão, as frações iniciais desta coluna
saíram com uma mistura de MAG, EsMAG e DAG, provavelmente pela conversão em
EsMAG ter sido muito baixa (12,0 %) e a quantidade de DAG e TAG ser bastante alta.
90
As Tabelas 22a e 22b apresentam a porcentagem de cada constituinte nas frações
obtidas na cromatografia em coluna do biodiesel de canola de baixa conversão.
91
Tabela 22a. Percentual de cada constituinte nas frações 1 a 15, obtidas na cromatografia em coluna do biodiesel de canola de baixa conversão.
Frações
Constituintes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
MAG
1Ln + 2Ln 4,67 2,19 - - - - - - - - - - - - -
1L + 2L 54,25 15,84 2,31 1,31 - - - - - - - - - - -
1O + 2O - - - - - - - - - - - - - - -
EsMAG
MeLn 13,35 61,16 71,31 45,98 20,20 1,87 - - - - - - - - -
MeL 4,60 10,68 25,46 50,87 60,98 33,61 - - - - - - - - -
MeO - 1,03 0,92 1,84 18,82 49,19 25,02 - - - - - - - -
DAG
1,2LnLn + 1,3LnLn - - - - - - - - - - - - - - -
1,2LLn + 1,3LLn 2,68 1,11 - - - 7,05 21,94 5,07 - - - - - - -
1,2LL + 1,2OLn + 1,3LL + 1,3 OLn 5,29 2,39 - - - 3,32 31,02 25,99 3,78 - - - - - -
1,2OL + 1,3OL 11,43 4,45 - - - 4,35 19,96 65,74 85,31 74,47 6,86 - - - -
1,2OO + 1,3OO 3,73 1,15 - - - 0,61 2,06 3,20 10,91 25,53 93,14 - - - -
TAG
LnLnLn - - - - - - - - - - - 12,27 15,36 20,12 39,07
LLnLn - - - - - - - - - - - 31,66 33,55 35,46 30,41
LLLn + OLnLn - - - - - - - - - - - 41,24 38,24 34,36 24,91
LLL + OLLn - - - - - - - - - - - - - - -
OLL + OOLn - - - - - - - - - - - 14,83 12,85 10,06 5,61
OOL - - - - - - - - - - - - - - -
OOO - - - - - - - - - - - - - - -
92
Tabela 22b. Percentual de cada constituinte nas frações 16 a 25, obtidas na cromatografia em coluna do biodiesel de canola de baixa conversão.
Frações
Constituintes 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
MAG
1Ln + 2Ln - - - - - - - - - -
1L + 2L - - - - - - - - - -
1O + 2O - - - - - - - - - -
EsMAG
MeLn - - - - - - - - - -
MeL - - - - - - - - - -
MeO - - - - - - - - - -
DAG
1,2LnLn + 1,3LnLn - - - - - - - - - -
1,2LLn + 1,3LLn - - - - - - - - - -
1,2LL + 1,2OLn + 1,3LL + 1,3 OLn - - - - - - - - - -
1,2OL + 1,3OL - - - - - - - - - -
1,2OO + 1,3OO - - - - - - - - - -
TAG
LnLnLn 48,99 18,32 8,58 0,64 - - - - - -
LLnLn 32,27 55,53 39,63 23,41 3,11 - - - - -
LLLn + OLnLn 16,01 23,81 46,48 52,86 37,28 3,52 - - - -
LLL + OLLn - - - - - - - - - -
OLL + OOLn 2,73 2,05 4,76 21,88 52,51 70,34 57,68 4,87 39,00 -
OOL - 0,29 0,55 1,21 7,10 25,62 36,92 3,44 15,99 -
OOO - - - - - 0,52 5,40 91,69 45,01 -
93
5. Conclusões
O método proposto nesse trabalho para a separação e isolamento dos principais
contaminantes presentes nas amostras de biodiesel de soja, milho e canola, de alta e
baixa conversão, a partir da técnica de Cromatografia Líquida em Coluna utilizando
uma coluna de vidro empacotada com fase octadecilsilano (C-18) e uma mistura de
metanol e 2-propanol:n-hexano (5:4, v/v) em diferentes proporções como fase móvel,
levou à obtenção de frações puras e/ou enriquecidas nas principais classes de
constituintes (MAG, EsMAG, DAG e TAG), que podem ser utilizadas como padrões
para o controle da qualidade do biodiesel.
O acompanhamento por cromatografia em camada delgada (CCD) das frações
obtidas durante a Cromatografia Líquida em Coluna se mostrou uma ferramenta
simples, eficiente e bastante útil para a caracterização inicial dos constituintes de cada
fração obtida.
A análise por CLAE das frações obtidas na Cromatografia em Coluna das
amostras de biodiesel de soja, milho e canola, a partir do método desenvolvido por
ANDRADE, 2001, mostrou que a separação das classes constituintes do biodiesel
(MAG, EsMAG, DAG e TAG) foi eficiente.
Pelo método proposto ser simples, eficiente na separação das classes
constituintes do biodiesel e apresentar baixo custo quando comparado com a aquisição
de padrões cromatográficos, sua implementação para obtenção de padrões pelos
laboratórios de controle de qualidade para seu próprio abastecimento é viável e
vantajoso.
94
6. Perspectivas
Os resultados obtidos neste trabalho motivam a realização de novas investigações,
tal como o isolamento de materiais de referência das classes (EsMAG, MAG, DAG e
TAG) e de seus constituintes em biodiesel de diversas oleaginosas, através de
transposições de escala, a partir dos dados de recuperação e eficiência obtidos pelo
método analítico e semipreparativo utilizado nesta dissertação, utilizando a
Cromatografia Líquida de Alta Eficiência.
95
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