Acid hydrolysis of tripalmitin and triolein : preliminary thermodynamic study

Abstract

Hydrolysis reactions can be carried out using triglycerides with different carbon chain sizes, with acetic acid and ethanoic acid being the most common products, in addition to glycerol which would be the common product in any hydrolysis reaction in the production of biodiesel. In the case of Macaúba oil, it is suspected that when undergoing a hydrolysis reaction, as a mixture, the triglycerides, oleic, palmitic and stearic are likely to be the most important reagents and consumption in the reactions. According to the literature, there is a shortage of information concerning the compounds involved in the hydrolysis of the reactions of vegetable oils, so the availability of experimental data on the molecules involved in the production of the fatty acids and glycerol reactions is scarce in literature. In many studies, methods of group contributions or empirical correlations are used to predict the properties of molecules. Thus, in this work, an initial thermodynamic analysis of the reactions occurring in the hydrolysis of Macaúba oil, especially of tripalmitin and triolein, was performed in a temperature range from 300 to 700 K. The thermodynamic parameters employed in this work, for some compounds, were estimated by methods available in the literature. The calculation of the Gibbs energy of the reactions was done by employing the results of the enthalpy of reactions found in previous works. Finally, from the possession of the set of these parameters, for the possible hydrolysis reactions to be studied, it was possible to estimate the reactionary Gibbs energy of the same, which allowed adding more information in this field of study.

Las reacciones de hidrólisis pueden ser conducidas utilizando triglicéridos con diferentes tamaños de cadena carbónica, siendo el ácido acético y etanoico los productos más comunes, además del glicerol que sería el producto común en cualquier reacción de hidrólisis en la producción de biodiesel. En el caso del aceite de Macaúba, se sospecha que cuando se somete a una reacción de hidrólisis, por ser una mezcla, los triglicéridos, oleico, palmítico y esteárico probablemente serán los reactivos de mayor importancia y consumo en las reacciones.De acuerdo con la literatura, se nota una escasez de información acerca de los compuestos involucrados en la hidrólisis de las reacciones de aceites vegetales, por lo que la disponibilidad de datos experimentales de las moléculas implicadas en las relaciones de producción de los ácidos grasos y glicerol es escasa en la literatura. En muchos estudios se utilizan métodos de contribución de grupos o correlaciones empíricas para predecir las propiedades de las moléculas. Así, en este trabajo, se realizó un análisis termodinámico inicial de las reacciones que ocurren en la hidrólisis del aceite de Macaúba, en especial de la tripalmitina y de la trioleína, en un rango de temperatura de 300 a 700 K. Los parámetros termodinámicos empleados en este trabajo, para algunos compuestos, fueron estimados por métodos disponibles en la literatura. El cálculo de la energía de Gibbs de las reacciones se realizó empleando resultados de entalpía de reacciones encontradas en trabajos anteriores. Finalmente, de posesión del conjunto de estos parámetros, para las posibles reacciones de hidrólisis a ser estudiadas, fue posible estimar la energía de Gibbs reaccionaria de las mismas, lo que permitió agregar más información en esta área de estudio.