IV.2.1 Effets de la concentration du catalyseur sur le
rendement
La Figure IV.1 met en évidence l'effet
de la concentration du catalyseur sur le rendement de la réaction.
Rendement %
100
40
90
70
20
60
50
30
80
10
0
Effet de la concentration du catalyseur sur le
rendement
Max 5% Min 3% Centre 4%
Concentration du catalyseur (%)
2 4 8 10 1 3 7 9 5 6
Figure IV.1 : Histogramme représentant l'effet de la
concentration du catalyseur sur le
rendement.
D'après l'histogramme de la figure IV.1
représentée ci-dessus, on remarque qu'à une concentration
minimale en catalyseur on atteint les valeurs optimales de rendement. Ceci est
observé pour l'expérience 1 (valeurs minimales pour le ratio
EtOH/huile (x2) et le temps de la réaction (x3) et l'expérience 9
(valeurs max pour x2 et x3) avec des rendements de 89 et 94 %
respectivement.
En augmentant le pourcentage en catalyseur à 5% (son
max), on obtient un rendement relativement élevé de 87% pour
l'expérience 2 où x2 et x3 sont à leur niveau min. Les
rendements des expériences 10 et 4 sont du même ordre (79%). Par
ailleurs, ce qui est remarquable pour cette même concentration, notamment
pour l'expérience 8 (où x2 est minimal et x3 est maximal), le
plus faible rendement obtenu. Dans ces conditions de concentration en
catalyseur et de temps de la réaction (les deux à leur niveau
max), la formation des savons est favorisée ce qui explique la
diminution du taux de transformation de l'huile en esters
méthyliques.
39
En ce qui concerne les expériences 5 et 6, pour
lesquelles les trois variables sont à leur valeur centrale, des
rendements respectifs de 80,740 et 85,006% sont obtenus. L'écart
constaté peut être justifié par la perte de quantité
lors des étapes de purification (séparation des deux phases,
lavage). Ceci rend compte de la difficulté de reproduire les
expériences avec les moyens insuffisants mis à notre
disposition.
IV.2.2 Effets du ratio molaire éthanol/huile sur
le rendement
La Figure IV.2 suivante illustre l'effet du
ratio molaire méthanol/huile sur le rendement de la
transestérification.
Rendement %
100
40
90
70
20
60
50
30
80
10
0
Effet du ratio éthanol/ huile sur le
rendement
Max 6:1 Min 3:1 Centre 4,5:1
Ratio molaire éthanol : huile
3 4 9 10 1 2 7 8 5 6
Figure IV.2 : Histogramme représentant l'effet du
ratio molaire sur le rendement.
L'expérience 9 présente le taux de conversion le
plus élevé (94%) pour un rapport molaire alcool : huile maximal
de 5:1, quand x1 est min et x3 est max. Les expériences 3, 4 et 10 ont
fournis des rendements proches de l'ordre de 79%.
Pour un ratio molaire minimal de 3:1, les expériences 1
(x1 et x3 min) et 2 (x1 max et x3 min) ont montré les rendements les
plus élevés avec 89,237 et 87,306 % respectivement. On peut
déduire que le passage du niveau min au niveau max en x2
n'améliore pas considérablement le rendement (l'écart
n'est pas très important). Dans la littérature, il a
été rapporté que l'augmentation du ratio molaire implique
une augmentation jusqu'à un certain point, puis une diminution du
rendement. En effet, l'excès d'éthanol complique la
séparation post-réactionnelle
40
des phases (glycérol/phase riche en esters
éthyliques), car la miscibilité du glycérol, dans la phase
enrichie en esters, augmente en raison d'une quantité plus
élevée en alcool. Notons ici que par la même occasion, le
prix de revient de la réaction augmente. Cette quantité de
glycérol peut alors réagir avec l'ester pour déplacer
l'équilibre de la réaction vers la formation des
triglycérides, impliquant une diminution du rendement
[29].
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