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1
LABORATORIO DEQUIMICA ORGANICA INDUSTRIAL
OBTENCION DE BIOCOMBUTIBLE A PARTIR DE
ACEITE DE COCO
Lorayne Pedroza, Laura Rivera, Sebastián Salgado, Andrea Viera
Universidad de Cartagena, Facultad de Ingeniería
Programa De Ingeniería Química II Semestre
Cartagena, Bolívar, Colombia
Abril 2015
RESUMEN:
En el presente reporte de laboratorio, se estará hablando sobre la obtención de biocombustible a partir de
aceites de frutas, en nuestro caso, la práctica fue realizada en base de aceite de coco. Dicha práctica se
realizó con los objetivo de reconocer la importancia que tiene los biocombustibles en el ámbito del medio
ambiente debido a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), la disminución de la
contaminación atmosférica y la mejora de la eficiencia energética. Además, los biocarburantes o
biocombustibles son los únicos combustibles que han de asegurar su sostenibilidad. Otro objetivo del
presente informe es comprender el proceso de obtención de biocombustible.
PALABRAS CLAVES: Biocombustible, Obtención y Proceso de transesterificación.
2
LABORATORIO DEQUIMICA ORGANICA INDUSTRIAL
ABSTRACT:
In this lab report, we will be talking about obtaining biofuel from fruit oils, in our case, the practice was
based on coconut oil. This lab was performed with the aim of recognizing the importance of biofuels in the
field of environment due to the reduction of emissions of greenhouse gases (GHG), the reduction of air
pollution and improving the energy efficiency. In addition, biofuels are the only fuels that are to ensure
sustainability. Another objective of this report is to understand the process of obtaining biofuels.
KEYWORDS: Biofuels, Obtaining and Transesterification process.
1. INTRODUCCION
Los biocombustibles se consideran una fuente de
energía renovable, empleándose solos o en mezclas
con combustibles fósiles. Entre los principales
biocombustibles se encuentra el biodiesel, el cual
se obtiene a partir de plantas oleaginosas
convencionales como la palma africana, la soya y
otras especies comerciales, así como con otras
plantas alternativas como la jatropha y la
higuerilla. Con la creciente demanda y reducida
oferta de combustibles fósiles para una sociedad en
crecimiento, se han abierto las puertas al mercado
de biocombustibles como fuentes de energías
alternativas.
En la presente práctica se detallará el proceso para
obtener biocombustibles a partir del aceite de coco
siguiendo el proceso químico de la
transesterificación, el cual consiste en romper las
moléculas de los triglicéridos con alcohol.
2. OBJETIVO GENERAL
 Comprender el proceso para obtener
biocombustible a partir de aceites naturales
y reconocer su importancia a nivel
ambiental y económico.
2.1.Objetivos Específicos:
 Obtener un biocombustible a través del
proceso de transesterificación de un aceite
natural.
 Analizar las reacciones químicas que
permiten la formación del biocombustible.
 Reconocer la importancia económica y
ambiental de los biocombustibles.
3
UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA QUIMICA
3. MARCO CONCEPTUAL
La materia prima utilizada para el proceso de
fabricación del biodiesel es muy variada
(distintos tipos de aceites vegetales, gasas
animales aceites reciclados, etc.), haciendo que
el resultado de la reacción química
correspondiente sea una multiplicidad de
ésteres de ácidos grasos distintos, en
proporciones muy variables, todos ellos
denominados biodiesel.
La reacción química que mejores resultados ha
demostrado tener para obtener biodiesel es la
transesterificación. Esta consiste en la reacción
entre un triglicérido (compuesto por una
molécula de glicerol esterificada por tres
moléculas de ácidos grasos), contenido en el
aceite vegetal, o grasa animal y un alcohol
ligero (metanol o etanol), obteniéndose como
productos glicerina y ésteres derivados de los
tres ácidos grasos de partida, es decir biodiesel.
En general se suele usar metanol como alcohol
de sustitución en cuyo caso el biodiesel estará
compuesto por ésteres metílicos.
4. MATERIALES Y REACTIVOS:
4. 1Materiales:
 Embudo de decantación
 Beaker
 Agitador
 Papelmedidor de pH
 Mechero
 Termómetro
 Picnómetro.
4. 2Reactivos:
 Aceite de coco
 Metanol
 Hidróxido de potasio
 Agua destilada
 Ácido fosfórico
5. METODOLOGIA
4
UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA QUIMICA
6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
En la práctica de laboratorio que llevada a cabo el
15 de abril de 2015 nuestro grupo extrajo
biocombustible a partir de aceite de coco. Para
obtener biocombustible fue necesario que se
agregara a un Beaker 1 g de KOH, 20 g de metanol
y 100 g de aceite de coco. Esta mezcla se agitó con
rapidez y luego se procede a pasar esta a un
embudo de decantación donde se observan dos
fases, pero por indicaciones del auxiliar de
laboratorio agitamos la mezcla varias veces para
hacer reaccionar mas la mezcla.
En la fase superior se encuentra el biocombustible
con impurezas, por eso luego de decantar lo
calentamos a 100°C hasta que el papel indicador
de pH nos dijo que la sustancia estaba neutra. Para
eliminar el resto de impurezas le agregamos 100 ml
de agua destilada y 5 gotas de acido fosfórico,
luego por decantación (separación de fases)
separamos el agua y el biocombustible.
Luego de la obtención se midió la densidad de
nuestro producto con la ayuda de un picnómetro,
con base en la formula que dice que la densidad es
igual a masa/volumen, determinamos la densidad
del combustible:
densidad =
masa
volumen
densidad =
27.80 gr
10 ml
= 𝟐. 𝟕𝟖𝐠𝐫/𝐦𝐥
Por último se realizo la prueba de ignición, esto
con el fin de probar la efectividad y que tanto
contamina un combustible.
5
UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA QUIMICA
Al prender fuego a una porción del biocombustible
obtenido a partir de aceite de coco, vimos que tardo
en prender muy poco tiempo lo que indica que no
tenía muchos residuos de agua y además se
observo que la sustancia producía muy poco hollín
al incinerarse lo que muestra que no es una
sustancia muy contamínate para el medio
ambiente, que es el objetivo principal de un
biocombustible.
7. CONCLUSION
En la práctica realiza logramos demostrar los
conceptos aprendidos sobre la obtención de
biocombustibles, logrando poner en práctica la
teoría. Siendo si pudimos medir la capacidad
de los aceites para poder obtener combustible a
partir de ellos, al igual que los fallos y la
combustión incompleta de estos.
A través de le practica se logro poner en
práctica los conceptos de densidad,
combustión, producción y destilación de
reactivos y compuestos.
8. BIBLIOGRAFIA
 Sergio Ariano, (2013). Manual de
biocombustibles: Asociación Regional
De Empresas De Petróleo Y Gas
Natural En Latinoamérica Y El Caribe
(arpel).
 Ventajas y Desventajas de usar
biodiesel en lugar de diesel, (2012).
[En línea] Disponible:jjhttp://www.cne.
gob.sv/index.php?option=com_quickfa
q&view=items&cid=4%3Afaq-biocom
bustibles&id=4%3Aicuales-son-las-ven
tajas-y-las-desventajas-de-usar-biodies
el-en-lugar-de-diesel&Itemid=181
(29 de abril 2015)
6
UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA QUIMICA
 RESPUESTA PREPRACTICA
1. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas del uso del biodiesel?
 Principales ventajas del biodiesel:
 El biodiesel tiene mayor lubricidad que el diésel de origen fósil, por lo que extiende la vida
útil de los motores.
 Es más seguro de transportar y almacenar, ya que tiene un punto de inflamación 100°C
mayor que el diésel fósil. El biodiesel podría explotar a una temperatura de 150°C.
 El biodiesel se degrada de 4 a 5 veces más rápido que el diésel fósil y puede ser usado como
solvente para limpiar derrames de diésel fósil.
 El biodiesel permite al productor agrícola autoabastecerse de combustible; además, su
producción promueve la inclusión social de los habitantes menos favorecidos del sector
rural, debido a que no requiere altos niveles de inversión.
 Prácticamente no contiene azufre, por lo que no genera SO2 (dióxido de azufre), un gas que
contribuye en forma significativa a la contaminación ambiental. El Consejo Internacional de
Transporte Limpio (ICCT, por sus siglas en inglés) está considerando al azufre como el
“plomo” del próximo siglo. Actualmente en todas partes las legislaciones están exigiendo
disminuir el contenido de azufre del diésel, de manera que este sea Lowsulpherdiesel o LSD
(diésel de bajo contenido de azufre). El LSD tiene un menor grado de lubricidad que el
diésel, por lo que es más necesario adicionarle biodiesel.
 El biodiesel no contamina fuentes de agua superficial ni acuíferos subterráneos
 Principales desventajas del biodiesel:
 El biodiesel presenta problemas de fluidez y congelamiento a bajas temperaturas (<0°C),
especialmente el que se produce de palma africana.
7
UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA QUIMICA
 Los costos de la materia prima son elevados y guardan relación con el precio internacional
del petróleo. Dichos costos representan el 70% de los costos totales del biodiesel, por lo que
este actualmente es un producto relativamente costoso.
 Por su alto poder solvente, se recomienda almacenar el biodiesel en tanques limpios; si esto
no se hace, los motores podrían ser contaminados con impurezas provenientes de los
tanques.
 El contenido energético del biodiesel es algo menor que el del diésel (12% menor en peso u
8% en volumen), por lo que su consumo es ligeramente mayor.
2. Haga una tabla comparativa entre hidrocarburos y biocombustibles
8
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3. ¿Cómo es la producción de biocombustibles en Colombia?
Sobre el biodiesel, hoy en el país hay plantas en los departamentos del Cesar, Magdalena, Atlántico,
Meta y Santander. La producción anual de estas plantas es 480 mil toneladas año. Hoy en el país la
mezcla de biodiesel con diesel es del 10%, mientras que áreas como Bogotá y el Oriente es del 8%.
El promedio nacional de mezcla de biodiesel con el ACPM es del 9,2%.
Para este año se proyecta un crecimiento cercano al 5% en la producción de biodiesel, para superar
las 500 mil toneladas. En el país se cultivan unas 470 mil hectáreas de palma de aceite, de las cuales
el 65% está en producción y 35% restante en desarrollo. Esas áreas producen casi un millón de
toneladas de aceite de palma, de las cuales casi la mitad es para producir biodiesel, el resto va para
la industria y para los fines alimenticios.
Al exterior se despachan 70 mil toneladas de aceite de palma y los principales mercados para
Colombia son el Caribe y los Estados Unidos. Colombia incorpora anualmente a su mapa
palmicutor unas 30 mil hectáreas de palma de aceite, principalmente en regiones como los Llanos
Orientales. “En Colombia tenemos toda la palma necesaria para incrementar la mezcla de biodiesel
sin problemas”, aseguró Jorge Bendeck, presidente de Fedebiocombustibles.
9
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4. Explique los procedimientos para producción de biodiesel y bioetanol
 Obtención de Biodiesel:  Obtención de Bioetanol:

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Inf 8 obtencion biocombustibles (2)

  • 1. 1 LABORATORIO DEQUIMICA ORGANICA INDUSTRIAL OBTENCION DE BIOCOMBUTIBLE A PARTIR DE ACEITE DE COCO Lorayne Pedroza, Laura Rivera, Sebastián Salgado, Andrea Viera Universidad de Cartagena, Facultad de Ingeniería Programa De Ingeniería Química II Semestre Cartagena, Bolívar, Colombia Abril 2015 RESUMEN: En el presente reporte de laboratorio, se estará hablando sobre la obtención de biocombustible a partir de aceites de frutas, en nuestro caso, la práctica fue realizada en base de aceite de coco. Dicha práctica se realizó con los objetivo de reconocer la importancia que tiene los biocombustibles en el ámbito del medio ambiente debido a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), la disminución de la contaminación atmosférica y la mejora de la eficiencia energética. Además, los biocarburantes o biocombustibles son los únicos combustibles que han de asegurar su sostenibilidad. Otro objetivo del presente informe es comprender el proceso de obtención de biocombustible. PALABRAS CLAVES: Biocombustible, Obtención y Proceso de transesterificación.
  • 2. 2 LABORATORIO DEQUIMICA ORGANICA INDUSTRIAL ABSTRACT: In this lab report, we will be talking about obtaining biofuel from fruit oils, in our case, the practice was based on coconut oil. This lab was performed with the aim of recognizing the importance of biofuels in the field of environment due to the reduction of emissions of greenhouse gases (GHG), the reduction of air pollution and improving the energy efficiency. In addition, biofuels are the only fuels that are to ensure sustainability. Another objective of this report is to understand the process of obtaining biofuels. KEYWORDS: Biofuels, Obtaining and Transesterification process. 1. INTRODUCCION Los biocombustibles se consideran una fuente de energía renovable, empleándose solos o en mezclas con combustibles fósiles. Entre los principales biocombustibles se encuentra el biodiesel, el cual se obtiene a partir de plantas oleaginosas convencionales como la palma africana, la soya y otras especies comerciales, así como con otras plantas alternativas como la jatropha y la higuerilla. Con la creciente demanda y reducida oferta de combustibles fósiles para una sociedad en crecimiento, se han abierto las puertas al mercado de biocombustibles como fuentes de energías alternativas. En la presente práctica se detallará el proceso para obtener biocombustibles a partir del aceite de coco siguiendo el proceso químico de la transesterificación, el cual consiste en romper las moléculas de los triglicéridos con alcohol. 2. OBJETIVO GENERAL  Comprender el proceso para obtener biocombustible a partir de aceites naturales y reconocer su importancia a nivel ambiental y económico. 2.1.Objetivos Específicos:  Obtener un biocombustible a través del proceso de transesterificación de un aceite natural.  Analizar las reacciones químicas que permiten la formación del biocombustible.  Reconocer la importancia económica y ambiental de los biocombustibles.
  • 3. 3 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA QUIMICA 3. MARCO CONCEPTUAL La materia prima utilizada para el proceso de fabricación del biodiesel es muy variada (distintos tipos de aceites vegetales, gasas animales aceites reciclados, etc.), haciendo que el resultado de la reacción química correspondiente sea una multiplicidad de ésteres de ácidos grasos distintos, en proporciones muy variables, todos ellos denominados biodiesel. La reacción química que mejores resultados ha demostrado tener para obtener biodiesel es la transesterificación. Esta consiste en la reacción entre un triglicérido (compuesto por una molécula de glicerol esterificada por tres moléculas de ácidos grasos), contenido en el aceite vegetal, o grasa animal y un alcohol ligero (metanol o etanol), obteniéndose como productos glicerina y ésteres derivados de los tres ácidos grasos de partida, es decir biodiesel. En general se suele usar metanol como alcohol de sustitución en cuyo caso el biodiesel estará compuesto por ésteres metílicos. 4. MATERIALES Y REACTIVOS: 4. 1Materiales:  Embudo de decantación  Beaker  Agitador  Papelmedidor de pH  Mechero  Termómetro  Picnómetro. 4. 2Reactivos:  Aceite de coco  Metanol  Hidróxido de potasio  Agua destilada  Ácido fosfórico 5. METODOLOGIA
  • 4. 4 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA QUIMICA 6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS En la práctica de laboratorio que llevada a cabo el 15 de abril de 2015 nuestro grupo extrajo biocombustible a partir de aceite de coco. Para obtener biocombustible fue necesario que se agregara a un Beaker 1 g de KOH, 20 g de metanol y 100 g de aceite de coco. Esta mezcla se agitó con rapidez y luego se procede a pasar esta a un embudo de decantación donde se observan dos fases, pero por indicaciones del auxiliar de laboratorio agitamos la mezcla varias veces para hacer reaccionar mas la mezcla. En la fase superior se encuentra el biocombustible con impurezas, por eso luego de decantar lo calentamos a 100°C hasta que el papel indicador de pH nos dijo que la sustancia estaba neutra. Para eliminar el resto de impurezas le agregamos 100 ml de agua destilada y 5 gotas de acido fosfórico, luego por decantación (separación de fases) separamos el agua y el biocombustible. Luego de la obtención se midió la densidad de nuestro producto con la ayuda de un picnómetro, con base en la formula que dice que la densidad es igual a masa/volumen, determinamos la densidad del combustible: densidad = masa volumen densidad = 27.80 gr 10 ml = 𝟐. 𝟕𝟖𝐠𝐫/𝐦𝐥 Por último se realizo la prueba de ignición, esto con el fin de probar la efectividad y que tanto contamina un combustible.
  • 5. 5 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA QUIMICA Al prender fuego a una porción del biocombustible obtenido a partir de aceite de coco, vimos que tardo en prender muy poco tiempo lo que indica que no tenía muchos residuos de agua y además se observo que la sustancia producía muy poco hollín al incinerarse lo que muestra que no es una sustancia muy contamínate para el medio ambiente, que es el objetivo principal de un biocombustible. 7. CONCLUSION En la práctica realiza logramos demostrar los conceptos aprendidos sobre la obtención de biocombustibles, logrando poner en práctica la teoría. Siendo si pudimos medir la capacidad de los aceites para poder obtener combustible a partir de ellos, al igual que los fallos y la combustión incompleta de estos. A través de le practica se logro poner en práctica los conceptos de densidad, combustión, producción y destilación de reactivos y compuestos. 8. BIBLIOGRAFIA  Sergio Ariano, (2013). Manual de biocombustibles: Asociación Regional De Empresas De Petróleo Y Gas Natural En Latinoamérica Y El Caribe (arpel).  Ventajas y Desventajas de usar biodiesel en lugar de diesel, (2012). [En línea] Disponible:jjhttp://www.cne. gob.sv/index.php?option=com_quickfa q&view=items&cid=4%3Afaq-biocom bustibles&id=4%3Aicuales-son-las-ven tajas-y-las-desventajas-de-usar-biodies el-en-lugar-de-diesel&Itemid=181 (29 de abril 2015)
  • 6. 6 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA QUIMICA  RESPUESTA PREPRACTICA 1. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas del uso del biodiesel?  Principales ventajas del biodiesel:  El biodiesel tiene mayor lubricidad que el diésel de origen fósil, por lo que extiende la vida útil de los motores.  Es más seguro de transportar y almacenar, ya que tiene un punto de inflamación 100°C mayor que el diésel fósil. El biodiesel podría explotar a una temperatura de 150°C.  El biodiesel se degrada de 4 a 5 veces más rápido que el diésel fósil y puede ser usado como solvente para limpiar derrames de diésel fósil.  El biodiesel permite al productor agrícola autoabastecerse de combustible; además, su producción promueve la inclusión social de los habitantes menos favorecidos del sector rural, debido a que no requiere altos niveles de inversión.  Prácticamente no contiene azufre, por lo que no genera SO2 (dióxido de azufre), un gas que contribuye en forma significativa a la contaminación ambiental. El Consejo Internacional de Transporte Limpio (ICCT, por sus siglas en inglés) está considerando al azufre como el “plomo” del próximo siglo. Actualmente en todas partes las legislaciones están exigiendo disminuir el contenido de azufre del diésel, de manera que este sea Lowsulpherdiesel o LSD (diésel de bajo contenido de azufre). El LSD tiene un menor grado de lubricidad que el diésel, por lo que es más necesario adicionarle biodiesel.  El biodiesel no contamina fuentes de agua superficial ni acuíferos subterráneos  Principales desventajas del biodiesel:  El biodiesel presenta problemas de fluidez y congelamiento a bajas temperaturas (<0°C), especialmente el que se produce de palma africana.
  • 7. 7 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA QUIMICA  Los costos de la materia prima son elevados y guardan relación con el precio internacional del petróleo. Dichos costos representan el 70% de los costos totales del biodiesel, por lo que este actualmente es un producto relativamente costoso.  Por su alto poder solvente, se recomienda almacenar el biodiesel en tanques limpios; si esto no se hace, los motores podrían ser contaminados con impurezas provenientes de los tanques.  El contenido energético del biodiesel es algo menor que el del diésel (12% menor en peso u 8% en volumen), por lo que su consumo es ligeramente mayor. 2. Haga una tabla comparativa entre hidrocarburos y biocombustibles
  • 8. 8 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA QUIMICA 3. ¿Cómo es la producción de biocombustibles en Colombia? Sobre el biodiesel, hoy en el país hay plantas en los departamentos del Cesar, Magdalena, Atlántico, Meta y Santander. La producción anual de estas plantas es 480 mil toneladas año. Hoy en el país la mezcla de biodiesel con diesel es del 10%, mientras que áreas como Bogotá y el Oriente es del 8%. El promedio nacional de mezcla de biodiesel con el ACPM es del 9,2%. Para este año se proyecta un crecimiento cercano al 5% en la producción de biodiesel, para superar las 500 mil toneladas. En el país se cultivan unas 470 mil hectáreas de palma de aceite, de las cuales el 65% está en producción y 35% restante en desarrollo. Esas áreas producen casi un millón de toneladas de aceite de palma, de las cuales casi la mitad es para producir biodiesel, el resto va para la industria y para los fines alimenticios. Al exterior se despachan 70 mil toneladas de aceite de palma y los principales mercados para Colombia son el Caribe y los Estados Unidos. Colombia incorpora anualmente a su mapa palmicutor unas 30 mil hectáreas de palma de aceite, principalmente en regiones como los Llanos Orientales. “En Colombia tenemos toda la palma necesaria para incrementar la mezcla de biodiesel sin problemas”, aseguró Jorge Bendeck, presidente de Fedebiocombustibles.
  • 9. 9 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA QUIMICA 4. Explique los procedimientos para producción de biodiesel y bioetanol  Obtención de Biodiesel:  Obtención de Bioetanol: