Biodiesel (diesel sinh học) là một loại nhiên liệu lỏng, thân thiện hơn với môi trường so với diesel truyền thống. Biodiesel được sản xuất thông qua phản ứng giữa chất béo với các alcohol mạch ngắn (thường là methanol), với xúc tác là kiềm, thu được biodiesel (ester của acid béo) và glycerol. Một nhà máy tái chế dầu ăn đã qua sử dụng để sản xuất biodiesel theo phương trình phản ứng tổng quát sau:
(RCOO)3C3H5 + 3CH3OH (NaOH) → 3RCOOCH3 + C3H5(OH)3 (1)
Câu 1. Xét đúng sai:
a. Biodiesel có thành phần nguyên tố giống dầu diesel truyền thống.
b. Phương pháp trên giúp tận dụng dầu ăn đã qua sử dụng, giảm ô nhiễm môi trường do đầu ăn thải gây ra.
c. Phản ứng (1) là phản ứng thủy phân ester trong môi trường kiềm.
d. Từ 500 kg một loại dầu ăn đã qua sử dụng có chứa 86% chất béo (phân tử khối trung bình của chất béo là 860 amu), còn lại là tạp chất không có khả năng chuyển hóa thành biodiesel, có thể tạo tối đa 432 kg biodiesel dạng methyl ester với hiệu suất chuyển hóa là 90%.
Câu 2. Xét đúng sai:
a) Sản phẩm phản ứng (1) và sản phẩm thủy phân chất béo trên bằng dung dịch NaOH là giống nhau.
b) Phương pháp trên giúp tận dụng dầu ăn đã qua sử dụng, giảm ô nhiễm môi trường.
c) Dầu biodiesel dễ cháy hơn dầu diesel truyền thống.
d) Một loại dầu ăn đã qua sử dụng còn 60% khối lượng chất béo (phân tử khối trung bình của chất béo là 860 amu), còn lại là tạp chất không có khả năng chuyển hóa thành biodiesel. Để sản xuất 1 tấn biodiesel dạng methyl ester với hiệu suất chuyển hóa là 75% cần tối thiểu 2,573 tấn (đã làm tròn đến hàng phần nghìn) loại dầu ăn trên.
Câu 3. Cho các phát biểu sau:
(a) Biodiesel có thành phần nguyên tố giống với diesel truyền thống.
(b) Biodiesel thân thiện với môi trường vì khi cháy hoàn toàn không tạo ra khí gây hiệu ứng nhà kính.
(c) Phương pháp sản xuất biodiesel trên giúp tận dụng dầu ăn đã qua sử dụng, góp phần giảm ô nhiễm môi trường do dầu ăn thải gây ra.
(d) Bằng phương pháp trên, nếu dùng 5 tấn một loại dầu ăn đã qua sử dưng chứa 86% chất béo (phân tử khối trung bình của chất béo là 860, các tạp chất không có khả năng chuyển hóa thành biodiesel) với hiệu suất của quá trình sản xuất là 90% thì thu được 3888 kg biodiesel. (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).
Số phát biểu đúng là
A. 4. B. 1. C. 2. D. 3.
Câu trả lời tốt nhất
Câu 1.
(a) Sai, biodiesel (C, H, O) có thành phần nguyên tố khác dầu diesel truyền thống (C, H).
(b) Đúng
(c) Sai, phản ứng (1) thay thế gốc alcohol trong chất béo với chất xúc tác là NaOH.
(d) Sai
M chất béo = 3R + 173 = 860 —> R = 229
mRCOOCH3 = 500.86%.90%.3.288/860 = 388,8 kg
Câu 2.
(a) Sai, xà phòng hóa tạo sản phẩm là RCOONa và C3H5(OH)3, khác sản phẩm của (1).
(b) Đúng
(c) Sai, biodiesel khó cháy hơn dầu diesel truyền thống (biodiesel có điểm chớp cháy cao hơn nhiều so với dầu diesel truyền thống) bởi biodiesel là ester khó bay hơi hơn, bền nhiệt và khó phân hủy hơn hydrocarbon trong diesel.
(d) Sai:
M chất béo = 3R + 173 = 860 —> R = 229
m dầu ăn thải = 1.860/(3.288.75%.60%) = 2,212 tấn
Câu 3.
(a) Sai, biodiesel (C, H, O) có thành phần nguyên tố khác dầu diesel truyền thống (C, H).
(b) Sai, biodiesel khi cháy hoàn toàn vẫn tạo ra khí gây hiệu ứng nhà kính là CO2, tuy nhiên CO2 này là CO2 quay vòng lại (trước đó thực vật đã hấp thụ CO2 để chuyển hóa thành chất béo, nguyên liệu của diesel sinh học), như vậy CO2 không bị tăng thêm.
(c) Đúng
(d) Đúng
M chất béo = 3R + 173 = 860 —> R = 229
mRCOOCH3 = 5000.86%.90%.3.288/860 = 3888 kg
