Influencia de catalizadores homogéneos básicos en el rendimiento de la reacción de transesterificación en la producción de biodiésel

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo principal, analizar la influencia de los catalizadores homogéneos básicos KOH y NaOH en el rendimiento de la reacción de transesterificación en la producción de biodiésel. La metodología comprendió el método deductivo, diseño experimental y nivel explicativo. La muestra de estudio, estuvo conformada por 457.9 g de aceite de soya de pH 4 (25oC) con 120.6 % humedad, el cual fue sometida a reacción de transesterificación con las concentraciones de 1.1%, 1.5%, 1.6% y 1.8% p/p de KOH y NaOH con dos repeticiones cada una a condiciones de 65°C y 500 RPM. Los resultados mostraron rendimientos de biodiésel superiores para el catalizador de KOH, donde el mayor se obtuvo para la concentración de 1.1% siendo 97.07% y el menor se obtuvo para la concentración de 1.8% KOH dando 92.71%. Para las mismas concentraciones de catalizador NaOH, se obtuvo como rendimiento 90.19% y 53.18% respectivamente. A nivel inferencial, se pudo determinar que existen diferencias estadísticamente significativas en el rendimiento para las diferentes concentraciones de catalizadores, obteniéndose p-valor menor a 0.05 con la prueba de varianzas de Kruskal Wallis. Se concluye que los catalizadores homogéneos KOH y NaOH influyen en el rendimiento de la reacción de transesterificación. Finalmente, se comprobó que las propiedades fisicoquimica del biodisel en su estado crudo y refinado, se obtuvo una reducción de impurezas, aumentando la seguridad del producto al elevar su punto de inflamación, resultando valores muy cercanos al usar KOH y NaOH como catalizadores en la reacción de de transesterificación.

The main objective of this research was to analyze the influence of the basic homogeneous catalysts KOH and NaOH on the yield of the transesterification reaction in biodiesel production. The methodology included the deductive method, experimental design, and explanatory level. The study sample consisted of 457.9 g of soybean oil with a pH of 4 (25°C) and 120.6% humidity, which was subjected to a transesterification reaction with KOH and NaOH concentrations of 1.1%, 1.5%, 1.6%, and 1.8% w/w, with two repetitions each under conditions of 65°C and 500 RPM. The results showed higher biodiesel yields for the KOH catalyst, with the highest yield observed at a concentration of 1.1%, reaching 97.07%, and the lowest yield at 1.8% KOH, reaching 92.71%. For the same NaOH catalyst concentrations, the yields were 90.19% and 53.18%, respectively. Inferentially, it was determined that there are statistically significant differences in the yield for the different catalyst concentrations, with a p-value less than 0.05 obtained using the Kruskal-Wallis variance test. It was concluded that the homogeneous catalysts KOH and NaOH influence the yield of the transesterification reaction. Finally, it was verified that the physicochemical properties of both crude and refined biodiesel showed a reduction in impurities, increasing product safety by raising its flash point, with values being very similar when using KOH and NaOH as catalysts in the transesterification reaction.