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Preparación de un surfactante para uso industrial empleando como materia prima el lodo colectado en las lagunas de oxidación de la industria de aceite de palma

Resumen

En los últimos años ha aumentado la producción de aceite de palma, el cual es usado para la producción de biodiesel y oleína de uso doméstico, dando como resultado que en la producción se generen varios subproductos y residuos (lodos) que generan vectores de contaminación. Para afrontar la problemática de los lodos que se obtienen en las piscinas facultativas se hace una modificación química para convertirlos en un producto útil para industria. En este trabajo de investigación inicialmente se dispuso de un lodo proveniente de las lagunas de oxidación de la industria de aceite de palma y se trató, mediante una extracción Soxhlet, usando éter de petróleo como disolvente para extraer el contenido de material orgánico útil, liberándolo de lignina y solidos inorgánicos, se utilizó la espectroscopia infrarroja para caracterizarlo. En la segunda parte se modificó el lodo mediante una esterificación seguida de una transesterificación usando metanol sobre el lodo; la escogencia del metanol se basa en la comparación con etanol mediante la simulación con el software Aspen HYSYS®, donde se observó que la reacción de esterificación del ácido palmítico con metanol se da más fácilmente debido a menor impedimento estérico y favorecimiento termodinámico; además, el costo en el mercado del metanol es menor, por lo que du uso es viable pensando en su aplicación industrial. Se usa ácido sulfúrico como catalizador, ya que es el catalizador más común para la esterificación de aceites. En este proceso se esterificaron los ácidos grasos libres produciendo el etil éster: se empleó un reactor batch, 5.00 gramos de lodo tratado, 10 ml de metanol, 0,13 g de ácido sulfúrico, calentamiento de 60 °C y tres horas de calentamiento a 300 rpm. Los productos de la reacción se neutralizaron con solución de carbonato de sodio, se separan mediante una extracción líquido – líquido, después evaporar al vacío el producto se caracterizó por espectroscopia infrarroja. Luego se hizo cromatografía de capa fina y de columna utilizando sílica gel para obtener un producto de mayor pureza. y por cromatografía de gases acoplado a espectrometría de masas GC/MS. Por último, se prepararon emulsiones en agua destilada para concentraciones de los etil ésteres (surfactante) y aceite de pino comercial del 1, 5, 10, 20%; se evaluó la estabilidad en el tiempo y se analizaron las emulsiones por microscopia. De otro lado, se midió la tensión interfacial con el método de perfil de gota del surfactante en aceite de pino en concentraciones de 200, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000 ppm, se calculó la CMC.