OBTENCIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE LA TRANSESTERIFICACIÓN
DE ACEITE VEGETAL RESIDUAL
Jadán et al., 31–51
OBTENCIÓN DE BIODIESEL
A PARTIR DE LA TRANSESTERIFICACIÓN
DE ACEITE VEGETAL RESIDUAL
OBTAINING BIODIESEL FROM THE TRANSESTERIFICATION
OF RESIDUAL VEGETABLE OIL
María Jadán S.1*, María Morejón F.1, Segundo García M.1,
Gabriel Burgos B.2, & Gonzalo García V.1
Recibido: 4 de junio 2022 / Aceptado: 11 de enero 2023
DOI: 10.26807/ia.v11i1.242
Palabras clave: aceite vegetal residual, biodiesel, remediación,
transesterificación
Keywords: Biodiesel, remediation, residual vegetable oil, transesterification
RESUMEN
El presente trabajo muestra los resultados de la obtención de un biodiesel B100
a partir del aceite vegetal residual de palma (obtenido) por medio de la tran-
sesterificación empleando alcohol metílico con relación molar metanol-aceite
31
1Universidad Técnica de Manabí, Facultad de Ciencias Matemáticas, Físicas y Químicas, Carrera de In-
geniería Química, Portoviejo, Ecuador (*correspondencia: mjadan8800@utm.edu.ec; mmorejón0212@
utm.edu.ec; segundo.garcia@utm.edu.ec; gonzalo.garcia@utm.edu.ec )
2Universidad Técnica de Manabí, Facultad de Ciencias Matemáticas, Físicas y Químicas, Departamento
de Procesos Químicos, (gabriel.burgos@utm.edu.ec).
de 6:1 y como catalizador al hidróxido de sodio 1 % en peso, a diferentes tiem-
pos de reacción y temperaturas. Se realizó una caracterización fisicoquímica a
cada muestra de biodiesel obtenido con el fin de determinar su calidad, así
como también al aceite empleado como materia prima, estos resultados se
compararon con las normas ASTM D 6 751, EN 14 214 y la NTE INEN 1640.
Por medio de la caracterización fisicoquímica se determinó que la muestra que
mejor resultados presenta es la 3B con un tiempo de reacción de 50 minutos a
una temperatura de 60 °C. La densidad a 15 °C fue de 898 kg/mᶟ, la viscosidad
cinemática a 40 °C de 2,496 mm²/s, el índice de acidez de 0,561 mg KOH/g,
el contenido de humedad de 0,03 %. El índice de yodo se realizó en dos mues-
tras de 30 y 60 minutos, obteniendo un valor favorable a una temperatura de
60 °C. El rendimiento del biodiesel fue de 63,01 %. Esto permite concluir que
se obtuvo biodiesel B100 con resultados óptimos en relación a la naturaleza
del aceite empleado como materia prima.
ABSTRACT
This work shows the results of obtaining a B100 biodiesel from residual vege-
table palm oil (obtained) by means of transesterification using methyl alcohol
with a methanol-oil molar ratio of 6:1 and sodium hydroxide 1% by weight as
catalyst, at different reaction times and temperatures. A physical-chemical cha-
racterization was carried out on each biodiesel sample obtained to determine
its quality, as well as on the oil used as raw material; these results were com-
pared with ASTM D 6 751, EN 14 214 and NTE INEN 1640 standards. By
means of the physical-chemical characterization, it was determined that the
sample with the best results is 3B with a reaction time of 50 minutes at a tem-
perature of 60 °C. The density at 15 °C was 898 kg/m3, the kinematic viscosity
at 40 °C was 2.496 mm²/s, the acid number was 0.561 mg KOH/g, the moisture
content was 0.03 %. The iodine index was carried out in two samples of 30
and 60 minutes, obtaining a favorable value at a temperature of 60 °C. The bio-
diesel yield was 63.01 %. This allows us to conclude that B100 biodiesel was
obtained with optimum results in relation to the nature of the oil used as raw
material.
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OBTENCIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE LA TRANSESTERIFICACIÓN
DE ACEITE VEGETAL RESIDUAL
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En la industria alimentaria actual-
mente se generan grandes volúmenes
de aceite vegetal residual debido a la
gran demanda que han provocado los
productos fritos, constituyendo un
pro blema desde el punto de vista me-
dioambiental. Desde hace años se sa -
be que el aceite no puede ser reu ti-
lizado en la elaboración de alimen-
tos, por este motivo el aceite em-
pleado para frituras es desechado a
los suelos, ríos, mares, entre otros, lo
que provoca afectaciones al ecosis-
tema. Según Gonzáles (2015), un litro
de aceite comestible usado puede lle-
gar a contaminar mil litros de agua.
En Ecuador, se ha estimado que 54 %
de los ciudadanos deposita el aceite
en la basura, un 24 % lo bota a las
quebradas o desagües, el 21 % lo uti-
liza como alimento para animales y
el 1 % entrega a un gestor o lo depo-
sita en un contenedor especial (Insti-
tuto Nacional de Estadísticas y Cen-
sos, 2016), lo que deja en evidencia
la problemática del poco tratamiento
de estos residuos. Esta situación ha
conllevado a que se trabaje en la bús-
queda de alternativas para el uso de
estos aceites. A nivel mundial, una so-
lución a este problema es emplear
este aceite para la obtención de bio-
combustibles.
En Latinoamérica se ha aumentado el
interés por el uso y la generación de
estos tipos de combustibles, gene-
rando fuentes de empleo y energía,
de materias renovables, como es el
caso por ejemplo de un investigador
chileno; quien, por medio del aceite
de cocina usado, ha logrado que fun-
cione un automóvil de motor diésel.
Los aceites procedentes de plantas
generalmente contienen ácidos gra-
sos, fosfolípidos, esteroles y otras im-
purezas. Para ello es recomendable
no utilizarlos directamente como
com bustibles y así poder superar in-
convenientes con el aceite, que en
ocasiones debe sufrir una modifica-
ción química (Dávila et al., 2017).
Los combustibles fósiles han jugado
un papel fundamental a lo largo de la
historia supliendo las necesidades
energéticas básicas del hombre. La
demanda mundial de estos recursos
no renovables se ha incrementado
significativamente generando una
fuerte dependencia y excesivo con-
sumo de los mismos, causando daños
INTRODUCCIÓN
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considerables al medio ambiente
(Guayara et al., 2017). En el Ecuador
específicamente el uso de combusti-
bles fósiles (petróleo) es la alternativa
más empleada para la generación de
energía correspondiendo un 89 % de
la oferta de fuentes energéticas en el
país (Llanes et al., 2017), donde que -
da en evidencia la falta de alternativas
que reduzcan la dependencia hacia
el consumo del petróleo. El biodiesel
ha sido identificado como una de las
opciones que puede reemplazar a
estos combustibles. American Society
for Testing and Materials (ASTM) de-
fine al “biodiesel” como un éster al-
quílico de ácidos grasos de cadena
larga, obtenido por transesterificación
de recursos renovables tales como
aceites vegetales o grasas animales.
En la reacción de transesterificación,
una molécula de triglicérido reac-
ciona con tres moléculas de alcohol
para dar tres moléculas de monoéste-
res (biodiesel) y una de glicerol, como
se ilustra en la Figura 1. El proceso de
transesterificación depende de varios
parámetros, tales como, materia pri -
ma, catalizador, alcohol, tiempo y
tem peratura de reacción, presión y
velocidad de reacción (Saavedra et
al., 2018).
Figura 1. Reacción de transesterificación
(García et al., 2018)
La utilización de este biocombustible
resulta ventajosa desde el punto de
vista energético, y mucho más reco-
mendable desde el punto de vista me-
dioambiental. Las ventajas más evi-
dentes del biodiesel es que se trata de
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una sustancia biodegradable, no ex-
plosiva, no inflamable, renovable, no
tóxica, cuya combustión genera bajas
emisiones de gases nocivos al mo-
mento de su combustión, en particu-
lar el dióxido de carbono (CO2), que
es el principal causante del efecto in-
vernadero (Gutiérrez, 2020). Según
las proyecciones de emisiones de dió-
xido de carbono (CO2), para el año
2025 estas aumentarán entre 415 y
421 ppm. Por esta razón es necesario
buscar alternativas de combustibles,
y es ahí donde aparece el biodiesel,
ya que genera menores emisiones a la
atmósfera y es renovable, comparado
con los combustibles de origen petro-
químico (López et al., 2015). Además,
en comparación con el diésel obte-
nido a partir de combustibles fósiles,
el biodiesel posee mayor número de
cetano, punto de inflamabilidad y
mejores características lubricantes sin
variantes en el calor de combustión
(Llanes et al., 2017). Por lo mencio-
nado anteriormente el presente tra-
bajo tiene como objetivo obtener bio-
diesel (B100) a partir de la
transesterificación de aceite vegetal
de palma residual, para así mostrar
nuevas alternativas para el trata-
miento de estos desechos y contribuir
a la remediación ambiental. Los re-
sultados experimentales obtenidos en
esta investigación serán comparados
con los descritos en la norma ASTM
D-6751, esta detalla las especificacio-
nes que debe cumplir el biodiesel
B100 según la Sociedad Americana
para Pruebas y Materiales (ASTM), así
como también en la norma EN
14214, establecida por el Comité Eu-
ropeo de Normalización donde se
describen las especificaciones y los
métodos de prueba aplicados para el
biodiesel y en la norma NTE INEN
1640 que detalla los requisitos de las
gasas y aceites comestibles a base de
aceite de palma según el Instituto
Ecuatoriano de Normalización.
MATERIALES Y MÉTODOS
El presente trabajo se realizó con ba -
se en una metodología con un enfo-
que investigativo mixto, que nos
permite implicar un conjunto de pro-
cesos de recolección, análisis y vin-
culación de datos cuantitativos y cua-
litativos en un mismo estudio o una
serie de investigaciones para respon-
der a un planteamiento del problema
(Sánchez et al., 2020). Así como tam-
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InfoANALÍTICA 11(1)
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bién por la naturaleza del presente
tra bajo no fue factible centrarse en
una hipótesis como tal, sino en el
plan teamiento de objetivos en función
de las problemáticas descritas ante-
riormente, siendo posible que este
tipo de enfoque permita revisar los
objetivos durante el desarrollo de las
indagaciones (Ortega, 2018) y a su vez
es un enfoque ideal para comparar y
corroborar los resultados obtenidos
con otros métodos e investigaciones.
Materia prima
En la presente investigación se llevó
a cabo la obtención de biodiesel a
partir de aceite residual vegetal de
tipo restaurante. Dicha materia prima
fue obtenida en un local de comida
rápidade la parroquia Colón del can-
tón Portoviejo. El aceite de cocina
usado se genera a partir de la fritura
de alimentos, a altas temperaturas, su
composición cambia junto con las
propiedades organolépticas que afec-
tan la calidad de los alimentos y del
aceite. Hasta ahora, el proceso cata-
lizado por álcali es una técnica via-
ble para convertir el aceite usado en
biodiesel como una alternativa para
los problemas actuales de contami-
nación ambiental (Tovar, 2021). Así
mismo se deben considerar desven-
tajas y riesgos al momento de em-
plear este tipo de aceite como
materia prima, los cuales son; su alto
contenido de agua (provoca hidróli-
sis), ácidos grasos libres (provoca sa-
ponificación) y ciertas impurezas sóli-
das. Esto aminora el rendimiento del
proceso de transesterificación y hace
indispensable un pretratamiento del
aceite antes de comenzar el proceso
(Gutiérrez, 2020).
Parte experimental
Se empleó un proceso químico de
modificación, mediante una reacción
de transesterificación, el cual se re-
sume en la Figura 2. Para llevar a
cabo dicho proceso se recolectaron
muestras de aceite reutilizado y se
sometieron a un tratamiento previo
de limpieza. Este procedimiento con-
sistió en filtrar el aceite usando una
malla de 6 μm de poro, con el fin de
separar los residuos de alimentos pre-
sentes.
Para el proceso de transesterificación
se utilizó metanol, debido a su bajo
costo y a sus ventajas físicas y quími-
cas; es polar siendo un alcohol de ca-
dena corta, además, reacciona
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damente con los triacilglicéridos y se
disuelve fácilmente en álcalis (Caste-
llar et al., 2014), en el caso del cata-
lizador se empleó el hidróxido de
sodio ya que este es uno de los reac-
tivos que más se utilizan para la ob-
tención de biodiesel a partir de
aceites usados. Este método de catá-
lisis consiste en disolver el cataliza-
dor básico en metanol para formar un
metóxido. Las cantidades para las di-
luciones se determinaron por relacio-
nes estequiométricas, siendo favo-
rable para la reacción emplear una
relación molar alcohol-aceite de 6:1,
ya que se ha logrado determinar en
diversas investigaciones que esta re-
lación logra que la reacción se des-
place hacia la formación de pro-
ductos (García et al., 2018). Por otro
lado, se empleó una relación en peso
de hidróxido de sodio-aceite del 1 %.
Se prepararon ocho muestras de
aceite residual de 100 g cada una,
estas fueron divididas en dos grupos;
cuatro muestras sometidas a calenta-
miento hasta 50 °C y las otras cuatro
sometidas a calentamiento hasta 60
°C. Se preparó el metóxido em-
pleando 1 g de hidróxido de sodio di-
luido en 27,53 mL de metanol por
muestra. Se implementó un sistema
de destilación al momento que em-
pezó la reacción con el fin de recu-
perar el exceso de alcohol de esta.
Cada muestra se sometió a calenta-
miento en una placa de calefacción
de forma individual a las temperatu-
ras correspondientes, luego se agregó
el metóxido y se empleó un agitador
magnético con una velocidad de 450
rpm, manteniendo la reacción du-
rante diferentes tiempos por muestra,
siendo estos 10, 30, 50 y 60 min. Me-
diante la revisión de diversas investi-
gaciones se pudo observar que los
mejores resultados en estas se obtu-
vieron empleando los mismos pará-
metros de temperatura y tiempo, por
ello se definieron dichos parámetros
para concluir de entre todos cuales
son los más óptimos.
El biodiesel obtenido se depositó en
un embudo de decantación por cada
muestra donde se lo dejó en reposo
por 24 h con el fin de que se separe
el biodiesel de la glicerina, este
quedó en la parte superior del em-
budo mientras que la glicerina en la
parte inferior. Posterior a esto se de-
cantó la glicerina la cual como sub-
producto generado se depositó en un
recipiente color ámbar para nuevas
investigaciones que pueden derivar a
la caracterización y purificación de
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InfoANALÍTICA 11(1)
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la misma para ser empleada en la fa-
bricación de bioplásticos, cosméticos
entre otros (Torres et al., 2019). El
biodiesel fue lavado con agua desti-
lada calentada a 70 ºC, para eliminar
las impurezas químicas (gomas). Se
empleó agua destilada ya que al ser
un disolvente neutro no contamina el
biodiesel con otras sustancias quími-
cas (Alfoso, 2013). Esta agua de la-
vado se recolectó y se le dio un
tratamiento de lecho filtrante con car-
bón activo para que la cantidad de
contaminantes de la misma no sea
excesiva (García, 2021). La humedad
del biodiesel se eliminó sometiendo
cada muestra a una temperatura de
115 °C, por el espacio de 1 h. Por úl-
timo, se filtró el biodiesel obtenido
usando un sistema de filtración al
vació con un embudo de Buchner y
papel filtro whatman del número 40,
con el fin de eliminar la mayor canti-
dad de impurezas (Alfonso, 2013).
Obtención
del aceite
Secado del
biodiesel en
mufla a 115 ºC
Filtración
Lavado de bio-
diesel en agua
Caracterización
fisicoquímica
del aceite
Decantación
de la glicerina
Metóxido
Transesterifica-
ción
Caracterización
fisicoquímica
del biodiesel
Figura 2. Diagrama de proceso de obtención de biodiesel
Caracterización del biodiesel
La caracterización del biodiesel se re-
alizó a partir de la determinación de
viscosidad dinámica, viscosidad ci-
nemática, índice de acidez, índice de
yodo, contenido de humedad y den-
sidad. Los resultados obtenidos en
estos análisis se compararon con los
valores estipulados en norma ASTM
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D6751, con el fin de comprobar la
calidad del biodiesel obtenido.
Densidad
Para realizar la determinación de la
densidad, se utilizó el método del
picnómetro que consiste en el cál-
culo de la densidad a través de la di-
ferencia de peso entre la muestra y
una sustancia de referencia en este
caso agua destilada y dividiéndolo
entre su peso como se muestra en la
ecuación 1.
Donde:
m muestra: Masa del picnómetro con
el biodiesel la muestra.
m p: Masa del picnómetro vacío
m H2O: Masa de picnómetro con
agua destilada.
r
H2O: Densidad del agua.
Viscosidad
Para determinar la viscosidad se uti-
lizó un viscosímetro de Ostwald, del
cual se obtiene la viscosidad diná-
mica expresada por la ecuación 2:
𝑛: Viscosidad dinámica.
𝜌: Densidad.
𝑡: Tiempo
Con esta viscosidad dinámica y la
densidad del producto se obtiene la
viscosidad cinética como se muestra
en la ecuación 3:
Donde:
𝜑: Viscosidad cinemática.
𝜇: Viscosidad dinámica.
𝜌: Densidad.
Índice de acidez
Para determinar el índice de acidez
se pesó 2 g de la muestra y se midie-
ron 10 mL de etanol, se procedió a
homogenizar las sustancias y se
agregó 3 gotas de fenolftaleína como
indicador. Como sustancia titulante
se empleó el NaOH y se procedió a
titular la muestra tomando en cuenta
el consumo del titulante. Para este
análisis se emplearon las ecuaciones
4 y 5.
(1)
(2)
(3)
D
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Donde:
cT: Consumo del titulante.
nT: Normalidad del titulante.
Eq: Equivalente químico del hidró-
xido de potasio.
Pm: Peso muestra.
Índice de Yodo
Para determinar el índice de yodo se
pesó de 0,13 a 0,15 g de muestra la
cual se diluyó en 20 mL de cloro-
formo, se homogeneizó y se empleó
15 mL del reactivo Wijs, se lo tapó
con papel aluminio para impedir el
contacto con la luz y se lo dejó repo-
sar durante una hora dentro de la
campana de extracción. Transcurrido
el tiempo se agregó a cada muestra
20 mL de una solución de yoduro de
potasio en 50 mL de agua destilada.
Finalmente se procedió a titular la
muestra con tiosulfato de sodio hasta
que el color amarillo de este pase a
un color más claro, luego se añadió
una pizca de almidón la cual pro-
vocó un color azul oscuro en la
muestra y se siguió con la titulación
hasta que este color pase a transpa-
rente. El cálculo del índice de yodo
se realizó mediante la ecuación 6:
Donde:
V1: Volumen de la titulación en mL
del blanco.
V2: Volumen de la titulación en mL
de la muestra.
N: Normalidad de la solución titu-
lante.
Pm: Peso muestra.
Humedad
Para la determinación de la hume-
dad se utilizaron diferentes crisoles
para ca da muestra, donde se pesó el
crisol con la muestra antes y después
de ser lle vado a la estufa por un tiem -
po de una hora a una temperatura de
100 °C. Para este análisis se empleó
la ecuación 7:
Donde:
m1: Masa del crisol antes de entrar en
la estufa.
m2: Masa del crisol a la salida de la
estufa.
(4)
(3)
D
(5)
(6)
(7)
(5)
41
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Rendimiento de biodiesel
Se procedió a pesar las muestras de
biodiesel obtenidas, las cuales pre-
sentaron pesos similares por ello se
empleó un valor de 63,01 g como
masa del biodiesel obtenido y un
valor de 100 g correspondiente a la
masa de la muestra de aceite usado.
Para el cálculo de este parámetro se
empleó la ecuación 8 (Tovar, 2019):
Donde:
mp: Masa de biodiesel obtenido
ms: Masa de la muestra de aceite
usado
(8)
RESULTADOS
En la Tabla 1, se reportan las propie-
dades fisicoquímicas del aceite vege-
tal residual empleado para la obten-
ción de biodiesel. Se puede observar
que varios parámetros obtenidos del
aceite residual a una temperatura de
25 °C se encuentran entre los rangos
estipulados en la normativa INEN
1640 de las propiedades fisicoquími-
cas que debe tener el aceite.
Tabla 1. Propiedades fisicoquímicas del aceite residual
a una temperatura de 25 °C
Propiedad Unidad Norma
INEN 1 640
DENSIDAD kg/m3 918 891-914
VISCOSIDAD
CINEMÁTICA mm²/s 29,67 –
INDICE DE ACIDEZ mg KOH/g 1,671 0,2
INDICE DE
SAPONIFICACIÓN mg NaOH/g 190,2 180-270
CONTENIDO
DE HUMEDAD % 0,05 0,05
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InfoANALÍTICA 11(1)
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En la Tabla 2, se detallan las propie-
dades fisicoquímicas del biodiesel
obtenido experimentalmente a una
temperatura de 50 °C y diferentes
tiempos de reacción. Esto con el fin
de determinar a qué condiciones se
obtiene un biodiesel de mejor cali-
dad con valores de sus propiedades
cercanos a los referenciales citados
mediante la norma ASTM D-6751
Tabla 2. Propiedades fisicoquímicas del biodiesel
a una temperatura de 50 °C
Propiedades
Propiedades
Unidad
Unidad
Muestras
Muestras
Norma ASTM
Norma ASTM
1A
1A
2A
2A
3A
3A
4A
4A
D-6751
D-6751
TIEMPO DE
TIEMPO DE
REACCIÓN
REACCIÓN
min
min
10
10
30
30
50
50
60
60
–
–
DENSIDAD (15°C)
DENSIDAD (15°C)
kg/m
kg/mᶟ
ᶟ
920,6
920,6
915
915
915
915
910
910
870-890
870-890
VISCOSIDAD
VISCOSIDAD
CINEMÁTICA
CINEMÁTICA
mm²/s
mm²/s
3,5654
3,5654
2,9079
2,9079
3,0165
3,0165
3,5520
3,5520
1,9-6,0
1,9-6,0
INDICE DE ACIDEZ
INDICE DE ACIDEZ
mg KOH/g
mg KOH/g
1,393
1,393
0,557
0,557
0,278
0,278
0,841
0,841
Máximo 0,8
Máximo 0,8
CONTENIDO
CONTENIDO
DE HUMEDAD
DE HUMEDAD
%
%
0,03
0,03
0,04
0,04
0,04
0,04
0,03
0,03
0,02-0,05
0,02-0,05
INDICE DE YODO
INDICE DE YODO
g yodo/100g
g yodo/100g
–
–
44,07
44,07
–
–
48,22
48,22
Norma EN 14214:
Norma EN 14214:
Máximo 120
Máximo 120
Así mismo en la Tabla 3, se detallan
las propiedades fisicoquímicas del
biodiesel obtenido experimental-
mente a una temperatura de 60 °C y
diferentes tiempos de reacción. Con
la finalidad de comparar los resulta-
dos obtenidos con los de la Tabla 2
para así determinar cuál es la tempe-
ratura y el tiempo óptimo para obte-
ner un biodiesel de mejor calidad.
El rendimiento del biodiesel se ob-
tuvo empleando la ecuación 8,
dando como valor un rendimiento de
63,01 %.
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Tabla 3. Propiedades fisicoquímicas del biodiesel
a una temperatura de 60 °C
Propiedades Unidad Muestras Norma ASTM
D-6751
1B 2B 3B 4B
TIEMPO
DE REACCIÓN min 10 30 50 60 –
DENSIDAD (15°C) Kg/m3 907 900,4 898 890,3 870-890
VISCOSIDAD
CINEMÁTICA (40°C) mm²/s 3,467 2,588 2,496 2,496 1,9-6,0
INDICE DE ACIDEZ mgKOH/g 0,841 0,561 0,561 0,841 Máximo 0,8
CONTENIDO
DE HUMEDAD % 0,05 0,06 0,03 0,04 0,02-0,05
INDICE DE YODO g yodo/100g – 50,76 – 51,60 Norma EN 14214:
Máximo 120
DISCUSIÓN
Es importante determinar las propie-
dades fisicoquímicas del aceite resi-
dual debido a que de esto depende
la eficacia de la obtención del bio-
diesel. A simple vista el aceite em-
pleado para la obtención del bio-
diesel presentó características tales
como un color marrón oscuro, poco
contenido de sólidos y un aspecto
denso el cual se corroboró calcu-
lando la densidad del mismo, valor
detallado en la Tabla 1, el cual sobre-
pasa los límites de la norma INEN
descrita, esto debido a la saturación
del mismo y por ende al mayor
tiempo de calentamiento que ha su-
frido el aceite (Sanaguano et al.,
2019).
Como se observa en la Tabla 1 la vis-
cosidad de este aceite (29,67 mm2/s)
lo clasifica con grado de viscosidad
ISO VG 32, cuyo valor puede oscilar
entre (28-35 mm2/s), además esta
magnitud se encuentra dentro del
rango reportado por otros investiga-
dores (García et al., 2018).
El índice de acidez promedio que se
obtuvo como resultado en la Tabla 1
sobrepasa significativamente el valor
de la norma, indicando que el aceite
44
InfoANALÍTICA 11(1)
Enero 2023
empleado presenta una cantidad
considerable de ácidos grados libres,
lo cual puede influir en la calidad del
biodiesel obtenido, puesto que mien-
tras más bajo sea este valor menos
posibilidad existe de que reaccionen
con el catalizador y disminuya la efi-
ciencia de la reacción de transesteri-
ficación y así evitar realizar un
pretratamiento ácido (Ramírez, 2018)
Por último, se puede observar que en
la Tabla 1 el índice de la humedad es
sumamente bajo, siendo este un re-
sultado satisfactorio ya que la presen-
cia de humedad en el aceite puede
provocar la disminución del rendi-
miento en la reacción, debido a que
el agua reacciona con el catalizador
formando jabón afectando al pro-
ducto que se desea obtener.
Uno de los parámetros más impor-
tantes en un combustible es la densi-
dad, debido a la importancia en la
combustión, todos los combustibles
biodiesel independiente de produ-
cirse de aceites vegetales o grasas
animales son densos y menos com-
presibles que el combustible diésel.
(García et al., 2018). Según los resul-
tados obtenidos se puede observar
que tanto de las Tablas 2 y 3 los valo-
res de la densidad se alejan un poco
de los resultados estipulados en la
normativa ASTM D6751. El valor más
cercano dentro de la norma es el de
la muestra 4B, el cual prácticamente
se encuentra dentro del límite dis-
puesto por la normativa.
Es muy importante determinar la vis-
cosidad del biodiesel, debido a que
los posibles inconvenientes que se
pueden presentar en combustibles
muy viscosos sean una combustión
incompleta, la formación de depósi-
tos carbonosos en boquillas de inyec-
tores, mayor presión en inyección,
mayor volumen de combustible in-
yectado, etc. (Pérez et al., 2018).
Como podemos observar en la Tabla 2
la muestra que mejor resultado pre-
senta es la 2A siendo su viscosidad
(2,9079 mm²/s), en el caso de la
Tabla 3 la muestra que mejor visco-
sidad presenta es la 4B siendo (2,496
mm²/s), encontrándose estos valores
dentro de los limites estipulados en
la normativa ASTM D-6751, debido
a que mientras más alta es la viscosi-
dad más interfiere con el proceso de
inyección e induce a una insuficiente
atomización del combustible (Pérez
et al., 2018).
45
OBTENCIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE LA TRANSESTERIFICACIÓN
DE ACEITE VEGETAL RESIDUAL
Jadán et al., 31–51
El valor del índice de acidez es un in-
dicador de la calidad de la reacción
de transesterificación, ya que cuanto
menor sea la acidez del biodiesel,
más eficaz habrá sido la reacción de
transesterificación. El mejor resultado
obtenido en la Tabla 2 del índice de
acidez es de la muestra 3A de (0,27
mg KOH/g), en el caso de la Tabla 3
se observa que las muestras 2B y 3B
poseen un valor de (0,561 mg
KOH/g) siendo estos los resultados
más favorables ya que indica una
transesterificación exitosa, elimi-
nando gran parte de los ácidos grasos
libres (García et al., 2018).
Es importante medir el contenido de
agua para determinar la vida útil del
combustible, como se observa en la
Tabla 2 las muestras que menor con-
tenido de humedad presentan son 1A
y 4A (0,03 %), en el caso de la Tabla
3 la muestra que presenta menor hu-
medad es la 3B (0,03 %), estos valo-
res se encuentran dentro del límite
establecido en la normativa, siendo
favorables ya que el exceso de hume-
dad es perjudicial para los motores
diésel y también afecta la estabilidad
oxidativa del biodiesel (Sánchez,
2021).
En el índice de yodo en la Tabla 2 la
muestra que mejor resultado presenta
es el número 2 con un valor de
(48,22 g yodo/100g) y en la Tabla 3
es la muestra 2 de (51,60 g
yodo/100g) encontrándose dentro de
los limites estipulados en la norma-
tiva EN 14214. Este parámetro es
muy importante determinarlo ya que
es influenciado grandemente por la
oxidación del combustible, oxida-
ción causada por la naturaleza del
aceite residual, el cual al ser em-
pleado numerosas veces para freír
alimentos se va oxidando impidiendo
la captación adecuada de yodo
(Duartes et al, 2020).
El rendimiento teórico de la reacción
empleada en esta investigación es de
99,47 %. Teniendo en cuenta que ex-
perimentalmente influyen factores
que pueden generar impurezas al
producto a obtener está justificado
que estas impurezas afecten el rendi-
miento del biodiesel aminorándolo.
46
InfoANALÍTICA 11(1)
Enero 2023
Se concluye que se obtuvo biodiesel
(B100) a partir de la transesterifica-
ción del aceite vegetal de palma re-
sidual, obtenido de un local de
comida rápida mostrando así que
estos aceites empleados en su mayo-
ría para las frituras pueden llegar a
tener un uso que contribuirá a la re-
mediación ambiental, evitando una
inminente contaminación a causa del
desecho estos aceites sin un trata-
miento previo. El biodiesel obtenido
se comparó con los valores permisi-
bles dentro de las normas estipuladas
con el fin de exhibir que el biodiesel
obtenido en este trabajo cumple con
dichas normativas corroborando la
naturaleza del biocombustible.
Una vez que se realizó la caracteri-
zación fisicoquímica de cada mues-
tra de biodiesel obtenido se puede
visibilizar que los valores de densi-
dad se alejan un poco de la norma
establecida a excepción de la mues-
tra 4B sometida a una temperatura de
60 °C durante un tiempo de 60 mi-
nutos donde la densidad es de 890,3
kg/m3, así mismo el índice de yodo
en esta misma muestra es el más óp-
timo, sin embargo, el índice de aci-
dez de la misma es alto y se encuen-
tra al límite de la norma. Por otro
lado, la muestra sometida a una tem-
peratura de 60 °C durante un tiempo
de 50 minutos presenta los mejores
resultados en cuanto a parámetros
como viscosidad cinemática, conte-
nido de humedad y un índice de aci-
dez adecuado dentro de la norma.
Por ello se puede concluir en este tra-
bajo que para obtener un biodiesel
de óptima calidad usando aceite de
palma residual es conveniente em-
plear una temperatura para el pro-
ceso de 60 °C y un tiempo de
reacción de 50 minutos.
Las investigaciones sobre la obten-
ción del biodiesel se han enfocado
en usar materias primas que tienen su
vida útil intacta, como los aceites de
piñón o de higuerilla, mas no en el
uso de materias primas que ya cum-
plieron su vida útil y como desecho
son un foco de contaminación
grande para las fuentes de agua. Por
ello esta investigación busca desper-
tar el interés en el estudio de emplear
los aceites comestibles usados para la
obtención de biodiesel e ir optimi-
zando dicho proceso para conseguir
CONCLUSIONES
47
OBTENCIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE LA TRANSESTERIFICACIÓN
DE ACEITE VEGETAL RESIDUAL
Jadán et al., 31–51
rendimientos mayores. Así se daría
solución a dos problemáticas de con-
taminación actuales; reducir la con-
taminación por el desecho indiscri-
minado de aceites comestibles usa-
dos y reducir la alta dependencia
hacia los combustibles de origen
fósil.
LISTA DE REFERENCIAS
Alfonso, J. (2013). Obtención de biodiesel a partir de aceites usados en casa habitación
dela comunidad del Refugio. (Tesis de posgrado, Centro de Investigación en Ma-
teriales Avanzados, S.C). Repositorio de Cimav. Recuperado de https://cimav.re-
positorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1004/349/1/Tesis%20Juan%20Antonio%
20Alfonso%20Alvarez.pdf
Bombón, A. (2021). Determinación de los índices de degradación en aceites vegetales
usados en procesos de fritura en restaurantes de la ciudad de Ambato. (Tesis de
grado). Universidad Técnica De Ambato. Recuperado de https://repositorio.uta.
edu.ec/jspui/handle/123456789/32552
Caro Becerra, J. L., Castellanos Rangel, L., Romero Gonzales, F., & Ruiz Morales, M.
(2017). Generación de Biodiesel a partir de residuos de aceites, utilizando un re-
actor con PLC para la automatización del proceso. Revista de Energía Química y
Física, Vol.4 No.11, 16-27. http://www.ecorfan.org/bolivia
Castellar, G., Angulo, E.R. & Cardozo, B.M. (2014). “Transesterification vegetable oils
using Heterogeneous catalysts”, Prospect, Vol 12, N° 2, 90-104. http://www.sci-
elo.org.co/pdf/prosp/v12n2/v12n2a10.pdf
Dávila, J. & Cortez, C. (2017). Obtención de Biodiesel a Partir de Aceite de Fritura. (Tesis
de grado, Universidad libre de Colombia). Repositorio Unilibre. Recuperado de
https://repository.unilibre.edu.co/bitstream/handle/10901/10393/Proyecto%20de
%20Grado%20BIODIESEL%20%281%29%20%281%29.pdf?sequence=1&isA-
llowed=y
Duartes, M., Poveda, M., Fuentes, N., Aguirre, D., Buitrago, D. & Pacheco, M. (2020).
Propiedades fisicoquímicas del aceite y de los biodiesel producidos de la Cocos
Nucifera en el municipio de Barrancabermeja-Santander. CITECSA, ciencia, tec-
nología, sociedad y ambiente, 12(18), 1-10. ISSN: 2027-6745
García Gámez, FJ. (2021). Diseño de un proceso de tratamiento de 120 m3/día de aguas
residuales de la industria petroquímica de producción de metanol mediante tec-
nología de membranas. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/
10251/173871
García. S., Lafargue, F., Labrada, B., Díaz, M. & Sánchez, A. (2018). Propiedades fisico-
químicas del aceite de biodiesel producidos de la Jatropha curcas L. en la provin-
cia de Manabí, Ecuador. Revista Cubana de Química, 30 (1), 220-228. ISSN
2224-5421
García, J., Mendoza, J., García, S., Burgos, G. & García, G. Epoxidación del aceite ve-
getal de Jatropha Curcas L. con ácido fórmico, de la provincia de Manabí, Ecuador.
Bases de la Ciencia, 6 (3), 21-32. https://revistas.utm.edu.ec/index.php/Basedela-
ciencia/article/view/4125/4341
Gonzales, I. & Gonzales, J. (2015). Obtención de biodiesel a partir de aceites comesti-
bles vegetales usados (acvus), como una alternativa para el reciclaje de material
de desecho altamente contaminante para el medioambiente. Consorcio de Aguas
Bilbao Bizkaia.
Guayara, A., Rodriguez, A., Rubio, J., & Gallegos, W. (2017). Evaluación del proceso de
obtención de biodiesel por catálisis heterogénea a partir de la grasa de pollo re-
cuperada de los residuos generados en el proceso de cocción. INNOVA Research
Journal, 2(12), 99-111. https://doi.org/10.33890/innova.v2.n12.2017.309
Gutiérrez, E. (2020). Estudio y análisis de la obtención de biodiésel a partir de jatropha
curcas y aplicación a los motores de combustión interna alternativo. (Trabajo Fin
de Grado Inédito). Universidad de Sevilla, Sevilla. Depósito de investigación de
la Universidad de Sevilla. Recuperado de https://hdl.handle.net/11441/105061
Hernández, C. (2019). Diseño conceptual de un proceso para la obtención de Biodiesel
a partir de aceite usado de fritura (Tesis de grado, Universidad Politécnica de Va-
48
InfoANALÍTICA 11(1)
Enero 2023
lencia). Repositorio institucional de la Universidad Politécnica de Valencia
https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/134029/Hern%c3%a1ndez%20-
%20Dise%c3%b1o%20conceptual%20de%20un%20proceso%20para%20la%2
0obtenci%c3%b3n%20de%20Biodiesel%20a%20partir%20de%20aceite%20usa
....pdf? sequence=1&isAllowed=y
Grupo Técnico DEAGA. (2016). Módulo de información ambiental en hogares. Instituto
Nacional de Estadísticas y Censos (INEC). Recuperado de https://www.ecuadoren-
cifras.gob.ec/
NTE INEN 1640 (Norma Técnica Ecuatoriana- Instituto Ecuatoriano de Normalización)
(2012): Aceite comestible de palma africana – oleína. Requisitos. Recuperado de
https://www.normalizacion.gob.ec/buzon/normas/1640-1.pdf
Llanes, A., Rocha, J., Salazar, P. & Medrano, J. (2017). “Producción e Impacto del Bio-
diesel: Una Revisión. INNOVA, Vol. 2, No.7 pp. 59-76. https://doi.org/10.33890/
innova.v2.n7.2017.229
López, L., Bocanegra, J. & Malagón, D. (2015). Obtención de biodiesel por transesteri-
ficación de aceite de cocina usado. Ingeniería y Universidad, 19(1), 155-172.
https:// doi: 10.11144/Javeriana.iyu19-1.sprq
Ortega, A. O. (2018). Enfoques de investigación. Recuperado de https://www. resear-
chgate. net/profile/Alfredo_Otero_Ortega/publication/326905435_ ENFOQUES_
DE_INVESTIGACION_TABLA_DE_CONTENIDO_Contenido/links/5b6b7f999285
1ca650526dfd/ENFOQUES-DE-INVESTIGACION-TABLA-DECONTENIDO-Con-
tenido. pdf el, 14.
Pérez, A., Rodríguez, I., Delgado, R. & Hernández, E. (2018). Elaboración y caracteri-
zación físico-química de biodiesel a partir de aceite de girasol utilizando un re-
actor modelo DL BIO30. Revista de Ingeniería Biomédica y Biotecnologí, 2(6),
11-15. https://www.ecorfan.org/taiwan/research_journals/Ingenieria_Biomedica_y
_Biotecnologia/vol2num6/Revista_de_Ingenier%c3%ada_Biom%c3%a9dica_y_Bi
otecnolog%c3%ada_V2_N6_2.pdf
Ramírez, T. (2018). Evaluación de las propiedades fisicoquímicas de aceites y grasas re-
siduales potenciales para la producción de biocombustibles. (Tesis de grado, Centro
49
OBTENCIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE LA TRANSESTERIFICACIÓN
DE ACEITE VEGETAL RESIDUAL
Jadán et al., 31–51
de Investigacion y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica S.C.). Repositorio CI-
DETEQ. Recuperado de https://cideteq.repositorioinstitucional.mx/jspui/ bits-
tream/1021/369/1/Evaluaci%C3%B3n%20de%20las%20propiedades%20fisicoqu
%C3%ADmicas%20de%20aceites%20y%20grasas%20residuales%20potencia-
les%20para%20la%20producci%C3%B3n%20de%20biocombustibles_rees.pdf
Saavedra, R. M., García, H. J., Pinto, M. I., & Baigorí, M. D. (2018). Biodiesel a partir de
aceite usado de locales gastronómicos: efecto de la temperatura de reacción. Re-
dalyc, 5, Extensionismo, Innovacion y Transferencia tecnologica, 5(1), 320-325.
http://dx.doi.org/10.30972/eitt.503767
Sanaguano, H., Bayas, F. & Cabrera, C. (2019). Componentes presentes en el aceite de
fritura usado y determinantes previos a su conversión en biodiesel. Revista del Ins-
tituto de Investigación de la Facultad de Ingeniería Geológica, Minera, Metalúrgica
y Geográfica de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 22 (44), 33-38.
http://dx.doi.org/10.15381/iigeo.v22i44.17283.
Sánchez, E. (2021). Obtención de biodiesel a partir de aceites vegetales empleando ca-
talizadores sólidos nanoestructurados. (Tesis doctoral, Universidad Tecnológica
Nacional). Repositorio de la Universidad Tecnológica Nacional. Recuperado de
https://ria.utn.edu.ar/bitstream/handle/20.500.12272/5187/Tesis%20Doctoral%20-
%20S%C3%A1nchez%20Faba%2C%20Edgar%20M.%20-%20UTN
%20FRC.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Sánchez, G. & Restrepo, J. (2020). Propuesta de enseñanza de la química a través de
herramientas virtuales, simulando procesos de elaboración de biodiesel y jabón
artesanal, para la construcción de prácticas sostenibles en el Colegio GIM de Bo-
gotá DC (Doctoral dissertation, Corporación Universitaria Minuto de Dios). Re-
cuperado a partir de https://hdl.handle.net/10656/10715
Salazar López, B. (2021). Modelo de abastecimiento de aceite usado de cocina para la
producción sostenible de biodiésel. (Tesis de grado, Universidad Autónoma de
Occidente (UAO)). Repositorio institucional de la Universidad Autónoma de Oc-
cidente https://hdl.handle.net/10614/12997
Torres-Rivero, L. A., Ben-Youssef, B. C. & Pérez-Gasca, M. F. (2019). Características de
la glicerina obtenida del proceso de la reacción del metóxido de sodio en la pro-
50
InfoANALÍTICA 11(1)
Enero 2023
ducción del Biodiesel. Revista de Energía Química y Física, 18-28. https://doi.
org/10.35429/jcpe.2019.18.6.18.28
Tovar Torres, M. L. (2019). Análisis de Parámetros para la Producción de Biodiesel a
partir de Aceite de Cocina Usado. Revista EJE - Engineering Journal ECCI, 1(1). Re-
cuperado a partir de https://revistas.ecci.edu.co/index.php/eje/article/view/608
Zarate, J. A. (2020). Biodiesel preparado a partir de aceite residual de restaurantes. una
revisión sistemática 2009-2019 (Trabajo de investigación). Repositorio de la Uni-
versidad Privada del Norte. Recuperado de https://hdl.handle.net/11537/26204
51
OBTENCIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE LA TRANSESTERIFICACIÓN
DE ACEITE VEGETAL RESIDUAL
Jadán et al., 31–51
