Simulação com catalisador resina amberlyst

ESTRELA VERDE NO PROCESSO DE

Produção de Aroma de Banana

Entre os parâmetros que interferem na reação de esterificação encontra-se o tipo de catalisador utilizado (OLIVEIRA et al, 2014). As resinas são polímeros de natureza complexa que podem ser utilizados como catalisadores na reação de esterificação. Esse catalisador pode ser facilmente separado por filtração ao final da reação, pois não se dissolve no meio reacional (OLIVEIRA et al, 2014). Lembre-se que um catalisador não é consumido durante a reação e regenerado ao final do processo. A resina pode ainda ser reutilizada como catalisador em outra reações (OLIVEIRA et al, 2014).

Equação química da síntese do aroma de banana catalisada por resina amberlyst 35.

Construindo a Estrela Verde

1º Passo

Ao clicar no ícone acima “Clique aqui para construir a Estrela Verde”, escolha a opção “Experiência de Síntese”.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Reação

Em um balão de fundo redondo, adicionar 0,125 mol de álcool isoamílico, 0,250 mol de ácido acético e 0,36 do catalisador resina amberlyst 35. O condensador de refluxo foi adaptado e a mistura de reação aquecida durante 2 horas em banho de óleo na temperatura de ebulição do álcool correspondente.

Isolamento

Após 2 horas de aquecimento, foi feita uma filtração simples para remoção do catalisador resina amberlyst 35 e colocou-se a mistura de reação em um funil de separação, adicionando-se cuidadosamente 100 mL de água. A fase aquosa (inferior) foi desprezada e a fase orgânica foi lavada 2 vezes com 50 mL de solução saturada de bicarbonato de sódio. Desprezou-se novamente a fase aquosa e lavou-se a fase orgânica com 25 mL de água. O éster bruto foi transferido para um béquer, ao qual se adicionou sulfato de sódio, com objetivo de remoção da água. Posteriormente, uma filtração foi realizada. OBS: A remoção do excesso de ácido acético do meio reacional é realizada através da adição de bicarbonato de sódio. Ao adicionar bicarbonato de sódio a fase orgânica ocorre a liberação de gás, indicando a formação de dióxido de carbono. Com a adição de bicarbonato, também observa-se a formação de água e acetato de sódio. Sulfato de sódio é resíduo proveniente do uso como agente secante.

2º Passo

Após escolher a opção Experiência de Síntese, irá aparecer um espaço “Balancear Equação”. Copie e cole, a equação química disponibilizada abaixo, no espaço “Balancear Equação” e clique em continuar.

C₅H₁₂O + C₂H₄O₂ = C₇H₁₄O₂ + H₂O

3º Passo

Preencha os dados da tabela abaixo conforme os campos que aparecem no simulador. Também escolha os códigos de perigo para cada substância da tabela. Você pode encontrar essa informação na ficha de segurança de produtos químicos.

Para escolher os códigos de perigo no simulador, é preciso abrir o pdf da ficha de segurança. Na ficha de segurança, os códigos de perigo estão destacados na seção 2.2. As fichas de segurança fornecem informações sobre os perigos das substâncias químicas. Faça o download abaixo:

4º Passo

No simulador escolha um critério para cada princípio da Química Verde. Você também pode clicar em “justificar” para abrir uma tela e escrever o motivo da escolha para o princípio.

Os princípios P1, P3, P5 e P12 são preenchidos automaticamente.

Avaliar o restante dos princípios (P2, P6, P7, P8, P9, P10 ) de acordo com o roteiro experimental. Informações sobre degradabilidade e renovabilidade podem ser obtidas nas fichas de seguranças dos produtos químicos.

5º Passo

Após construir a Estrela Verde para o uso do ácido sulfúrico como catalisador na produção de aroma de banana, compare o processo com a Estrela Verde para o uso da resina amberlyst 35 como catalisador.

Para debater!

Apesar da resina amberlyst 35 ser reciclada no processo de produção de aroma de banana, o seu descarte incorreto pode representar algum perigo para a saúde humana e para o meio ambiente?

Referências

OLIVEIRA, C. A., et al. Síntese de Esteres de Aromas de Frutas: Um Experimento para Cursos de Graduação dentro de um dos Princípios da Química Verde. Revista Virtual de Química, v.6, n.1, p.152-167, 2014.