Aprovechamiento de aceite de cocina usado para producción de bio-plastificante mediante epoxidación con ácido peracético generado in situ por catálisis homogénea

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dc.contributor.advisorQuezada Alvarez, Medardo Alberto
dc.contributor.authorJondec Portilla, Melisa Fernanda
dc.contributor.authorPairazaman Vites, Yuliana Del Pilar
dc.date.accessioned2023-11-15T18:10:02Z
dc.date.available2023-11-15T18:10:02Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractEn el presente trabajo se estudió el aprovechamiento de aceite de cocina usado generado en una pollería, al ser sometido a una epoxidación con ácido peracético generado in situ por catálisis homogénea en un reactor y así obtener como producto final un bio-plastificante. Teniendo como variables independientes, la relación catalizador ácido sulfúrico-aceite de cocina usado y la temperatura, mientras que la dependiente se considera al contenido de oxígeno del grupo epoxi. Se logró validar el proceso de epoxidación a las condiciones óptimas de temperatura de 41°C y de relación catalizador ácido sulfúrico-aceite de cocina usado de 0.005:1, obteniendo un contenido de oxígeno del grupo epoxi de 2.81%, lo cual denota un porcentaje de rendimiento de contenido de oxígeno del grupo oxirano experimental respecto al teórico igual a 54.17%. Lo anteriormente mencionado se demuestra en el análisis de espectroscopía de infrarrojos con transformada de Fourier (FT-IR) al que fue sometido el bio-plastificante, donde podemos observar los picos importantes como a 825.87 cm¯¹ que indican la formación del grupo epoxi y a 3012.75 cm¯¹ que refleja la desaparición de insaturaciones.
dc.description.tableofcontentsTABLA DE CONTENIDO RESUMEN .......................................................................................................................xii ABSTRACT ....................................................................................................................xiii CAPÍTULO I ...................................................................................................................14 INTRODUCCIÓN...........................................................................................................14 1.REALIDAD PROBLEMÁTICA....................................................................................14 1.1.ANTECEDENTES ......................................................................................................14 1.2.MARCO TEÓRICO Y CONCEPTUAL.....................................................................17 1.2.1.ACEITE…………………………………………………………………………….17 1.2.2.ACEITE DE COCINA USADO ..............................................................................18 1.2.2.1.GENERACIÓN DE ACEITE DE COCINA USADO ..........................................19 1.2.2.2.DISPOSICIÓN DE ACEITE DE COCINA USADO ...........................................19 1.2.2.3.PROBLEMÁTICA AMBIENTAL SOCIAL........................................................19 1.2.2.4.PROPIEDADES DE ACEITE DE COCINA USADO .........................................20 1.2.2.5.DE RESIDUO DE MATERIA PRIMA ................................................................22 1.2.3.LA QUÍMICA DEL DOBLE ENLACE ..................................................................24 1.2.3.1.EPOXIDACIÓN DE LAS INSATURACIONES .................................................26 1.2.3.2.MECANISMO DE LA REACCIÓN DE EPOXIDACIÓN..................................26 1.2.4.ACEITES VEGETALES EPOXIDADOS ...............................................................27 1.2.5.ESTRUCTURA DE ACEITES VEGETALES EPOXIDADOS .............................28 1.2.6.USOS Y APLICACIONES DE ACEITES VEGETALES EPOXIDADOS............28 1.2.7.MÉTODOS DE EPOXIDACIÓN ............................................................................30 1.2.7.1.USO DE ACÍDOS PERCABOXÍLICOS..............................................................30 1.2.7.2.USO DE HALOHIDRINAS..................................................................................32 1.2.7.3.OXÍGENO MOLECULAR...................................................................................33 1.2.7.4.EPOXIDACIÓN CON DIALQUILDIOXIRANOS .............................................33 1.2.8.COMPARACIÓN DE MÉTODOS DE EPOXIDACIÓN .......................................33 vii 1.2.8.1.VENTAJAS Y DESVENTAJAS ..........................................................................33 1.2.9.MATERIALES POLIMÉRICOS .............................................................................34 1.2.9.1.DEFINICIÓN ........................................................................................................34 1.2.9.2.TIPOS DE MATERIALES POLIMÉRICOS........................................................34 1.2.9.3.PLASTIFICANTES DE ORIGEN PETROQUÍMICO.........................................35 1.3.PROBLEMA ...............................................................................................................36 1.4.HIPÓTESIS .................................................................................................................36 1.5.OBJETIVOS................................................................................................................36 1.5.1.OBJETIVO GENERAL ...........................................................................................36 1.5.2.OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...................................................................................36 1.6.JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA ........................................................................36 CAPÍTULO II..................................................................................................................37 MATERIALES Y MÉTODOS.......................................................................................37 2.MATERIALES, REACTIVOS, EQUIPOS E INSTRUMENTOS ................................37 2.1.MATERIALES............................................................................................................37 2.2.REACTIVOS...............................................................................................................38 2.3.EQUIPOS DE LABORATORIO ................................................................................39 2.4.INSTRUMENTOS ......................................................................................................40 2.5.MÉTODOS Y TÉCNICAS .........................................................................................40 2.5.1.PRE TRATAMIENTO DE ACEITE DE COCINA USADO..................................40 2.5.2.CARACTERIZACIÓN DE ACEITE DE COCINA USADO .................................40 2.5.2.1.ÁCIDOS GRASOS ...............................................................................................40 2.5.2.2.ESPECTROSCOPÍA INFRAROJO (FTIR)..........................................................41 2.5.2.3.ÍNDICE DE YODO...............................................................................................41 2.5.2.4.ÍNDICE DE ACIDEZ............................................................................................41 2.5.2.5.DENSIDAD...........................................................................................................41 2.5.2.6.COLOR..................................................................................................................42 viii 2.5.2.7.MATERIAL VOLÁTIL ........................................................................................42 2.5.3.EPOXIDACIÓN DE ACEITES DE COCINA USADO..........................................42 2.5.4.POST TRATAMIENTO ..........................................................................................43 2.5.5.CARACTERIZACIÓN DEL ACEITE EPOXIDADO ............................................43 2.5.5.1.CONTENIDO DE OXIGENO DEL GRUPO EPOXI..........................................43 2.5.5.2.ESPECTROSCOPIA INFRAROJO (FTIR)..........................................................43 2.5.5.3.ÍNDICE DE ACIDEZ............................................................................................43 2.5.5.4.DENSIDAD...........................................................................................................43 2.6.DISEÑO EXPERIMENTAL.......................................................................................44 CAPÍTULO III ................................................................................................................46 RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS ..................................................46 3.1.CARACTERIZACIÓN Y EVALUACIÓN DE LA FUNCIONALIDAD DEL ACEITE DE COCINA USADO.......................................................................................................46 3.2.SCREENING DE VARIABLES INFLUYENTES MEDIANTE PLACKETT BURMAN………………..................................................................................................47 3.3.OPTIMIZACIÓN DE LAS VARIABLES DEL PROCESO DE EPOXIDACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DEL BIO-PLASTIFICANTE .............................................................52 3.3.1.VALIDACIÓN DEL TRATAMIENTO ..................................................................56 3.4.EVALUACIÓN DEL PROCESO DE EPOXIDACIÓN SEGÚN RELACIÓN CATALIZADOR-ACEITE Y LA TEMPERATURA DE REACCIÓN PARA LA OBTENCIÓN DEL PLASTIFICANTE............................................................................57 3.4.1.CONTENIDO DE OXÍGENO DEL GRUPO EPOXI.............................................58 3.4.2.ÍNDICE DE ACIDEZ...............................................................................................59 3.4.3.DENSIDAD..............................................................................................................59 3.4.4.COLOR.....................................................................................................................60 3.4.5.MATERIAL VOLÁTIL ...........................................................................................61 CAPÍTULO IV.................................................................................................................63 CONCLUSIONES ...........................................................................................................63 ix CAPÍTULO V ..................................................................................................................65 RECOMENDACIONES .................................................................................................65 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..........................................................................66 ANEXOS ..........................................................................................................................70
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dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14414/19615
dc.language.isoes
dc.publisherUniversidad Nacional de Trujillo. Fondo Editorial
dc.publisher.countryPE
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectBio-plastificante
dc.subjectÁcido peracético
dc.subject.ocdehttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.04.00
dc.titleAprovechamiento de aceite de cocina usado para producción de bio-plastificante mediante epoxidación con ácido peracético generado in situ por catálisis homogénea
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
renati.advisor.dni18110481
renati.advisor.orcid0000-0002-0215-5175
renati.author.dni75244377
renati.author.dni72506969
renati.discipline531036
renati.jurorCarranza Vílchez, Patricia
renati.jurorSaldaña Saavedra, Segundo Juan
renati.jurorQuezada Álvarez, Merardo Alberto
renati.levelhttp://purl.org/pe-repo/renati/level#tituloProfesional
renati.typehttp://purl.org/pe-repo/renati/type#tesis
thesis.degree.grantorUniversidad Nacional de Trujillo. Facultad de Ingeniería Química
thesis.degree.nameIngeniero Ambiental
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