transesterificación

TRANSESTERIFICACION
Las grasas de animales y plantas están hechas típicamente de triglicéridos, que son ésteres de ácidos grasos libres con glicerol. En el proceso, el alcohol es deprotonado (removido de un catión hidrógeno de una molécula) con una base para formar un nucleófilo (anión con un par de electrones libres) más fuerte. Comúnmente son usados etanol y metanol. Como se ve en eldiagrama, la reacción no tiene otros reactivos más que el triglicérido y el alcohol.
En condiciones ambientales normales, la reacción puede no ocurrir o hacerlo de manera muy lenta. Se usa el calor para acelerar la reacción, además de un ácido o una base. Es importante notar que elácido o la base no son consumidos durante la reacción, es decir, son catalizadores. Casi todo el biodiésel es producido apartir de aceites vegetales vírgenes usando una base como catalizador debido a que es el método más económico, requiriendo bajas temperaturas y presiones y obteniendo una conversión del 98%. Sin embargo, hay otros métodos que usan ácidos como catalizadores que son más lentos.


Durante el proceso de esterificación, el triglicérido reacciona con un alcohol en presencia de un catalizador,generalmente hidróxidos fuertes (NaOH o KOH). El propósito de hacer una valoración ácido-base es para saber cuánta base es necesaria para neutralizartodos los ácidos grasos libres y, entonces, completar la reacción.
TRANSESTERIFICACIÓN USANDO BASES
En este caso, la transesterificación se realiza a través del mecanismo de reacción conocido como sustitución nucleofílica en el acilo, usando una base fuerte,capaz de deprotonar el alcohol, como catalizador. Comúnmente, la base es disuelta en el alcohol para dispersarla en todo el aceite. El hidróxido debe ser muy seco: cualquier cantidad de agua en el proceso aumenta las probabilidades de saponificación, y producir jabones consumiendo la base. Una vez hecha la mezcla de alcohol y base, es agregada al triglicérido.
El átomo de carbono del grupocarbonilo del éster del triglicérido tiene una leve carga positiva y el átomo de oxígeno del grupo carbonilo tiene una pequeña carga negativa. Esta polarización del grupo C=O es la que atrae al ion alcóxido (RO-) al lugar de reacción.
R1
Atracción polarizada |
RO- ————————————————> C=O
|
O-CH2-CH-CH2-O-C=O| |
O-C=O R3
|
R2
Esto genera un intermedio tetraédrico con carga negativa en el antiguo grupo carbonilo.
R1
|
RO-C-O- (par de electrones libres)
|
O-CH2-CH-CH2-O-C=O
| |
O-C=O R4
|
R2
Estos electronesvuelven a unirse con el carbono y desplazan al diacilglicerol formando un éster.
R1
|
RO-C=O

+
-O-CH2-CH-CH2-O-C=O
| |
O-C=O R3
|
R2
El proceso se repite para los otros dos ésteres restantes unidos al glicerol. Esta reacción tiene unos factores limitantes:
1. El grupo RO- tiene que encajar en el espacio donde está lacarga positiva en el grupo carbonilo.
2. Al aumentar el tamaño de la cadena del alcohol la Velocidad de reacción disminuye. Este fenómeno es llamado efecto estérico y es la razón primaria del uso de alcoholes de cadenas cortas.
3. Pueden ocurrir muchas otras reacciones diferentes, por esto, se agrega un exceso de alcohol para asegurar que la transesterificación ocurra.
MEZCLAS
Las mezclas debiodiésel y diésel convencional basada en hidrocarburos son los productos más habitualmente distribuidos para su uso en el mercado del gasóleo al por menor. Gran parte del mundo utiliza un sistema conocido como la "B", factor que indica la cantidad de biodiésel en cualquier mezcla de combustible: el combustible que contiene 20% de biodiésel tiene la etiqueta B20, mientras que el biodiésel puro se...