Síntese e caracterização de novos produtos a partir de glicerina para uso na agricultura

Abstract

A glicerina bruta, obtida de forma direta no processo de produção de biodiesel, é um insumo abundante e, devido a impurezas, ainda é pouco atrativa para ser trabalhada como precursor em escala industrial. Apesar da sua aplicação agrícola, na fertilização do solo ainda ter recebido pouca atenção, a glicerina bruta tem potencial de utilização na agricultura, sendo que a associação com outros tipos de materiais pode ampliar sua utilização no mercado. O presente trabalho teve como objetivo sintetizar e caracterizar novos produtos a partir de glicerina e ácido húmico, para uso na agricultura. Os produtos sintetizados a partir de reação de esterificação entre glicerina purificada ou bruta, proveniente do processo de produção de biodiesel metílico de óleo de amêndoa de macaúba, utilizando hidróxido de potássio como catalisador, e ácido húmico foram obtidos na forma de pó, de coloração preta. Os produtos foram caracterizados por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise elementar, análise de fluorescência de raios-X, titulação potenciométrica e análise térmica. A modificação estrutural do ácido húmico por glicerina purificada (AH_GP) e glicerina bruta (AH_GB) originou produtos com características específicas, devido ao tempo de reação e os diferentes tipos de glicerina utilizados como matéria-prima. Os produtos mostraram modificações de grupos carboxílicos em grupos éster devido à síntese de esterificação, que proporcionou uma forma de modular a quantidade de grupos funcionais presentes na estrutura. A utilização de glicerina bruta no processo promoveu a formação de diferentes tipos de ésteres, dependendo do tempo de reação. Com um tempo de reação curto, ocorreu a formação de ésteres de glicerol e ésteres metílicos, devido à presença de metanol residual do processo de produção de biodiesel. Quando o tempo de reação foi aumentado, os ésteres metílicos foram convertidos em ésteres de glicerol, por transesterificação, o que foi confirmado por FTIR e análise elementar. Os produtos sintetizados apresentaram ganho de estabilidade térmica, o que indicou maior capacidade para reter água comparado ao ácido húmico comercial. Dos resultados obtidos pela análise de fluorescência de raios-X, notou-se que os novos produtos contêm enxofre e potássio. Avaliou-se a capacidade de adsorção de nitrogênio amoniacal por amostras dos produtos. Os resultados referentes à adsorção de NH4+ foram submetidos ao teste t de Student com nível de confiança de 90%. Os produtos sintetizados têm capacidade de adsorver nitrogênio em altas proporções mesmo com a mudança na estrutura química dos produtos que, após modificação tiveram diminuição na quantidade absoluta de sítios ativos fortemente ácidos.