Síntese de catalisador de níquel e rutênio suportados em alumina, cinza da casca de arroz e carvão ativado para efetividade na hidrogenação da lactose para formação de lactitol

Abstract

O lactitol é um açúcar-álcool (ou poliol) obtido pela hidrogenação catalítica da lactose. Ele é utilizado principalmente como adoçante em produtos alimentícios e farmacêuticos. Devido às suas propriedades, o lactitol tem várias aplicações, especialmente em alimentos para diabéticos e produtos com baixo teor de calorias. Sua produção pode ser observada por meio da hidrogenação da lactose. Este estudo utilizou a alumina, cinza da casca de arroz e carvão ativado como suporte para a produção de um catalisador bimetálico a base de níquel e rutênio por meio de via úmida incipiente. O catalisador foi utilizado na hidrogenação da lactose, carboidrato com altos índices de excedentes no mercado devido ao impulsionamento da indústria produtora de proteína do leite e de resíduos de indústrias de laticínios. Portanto, é de interesse econômico o beneficiamento deste composto em um produto de maior valor agregado, o lactitol. As reações foram realizadas em um reator do tipo PARR em períodos de 2 horas, a pressões de 650 Psi, as concentraões iniciais de 71,4 g/L de lactose e 5,0 g do catalisador preparado. Foram realizados ensaios para cada tipo de suporte mantendo a temperatura a 120°C. Foi observado um melhor resultado de seletividade e conversão na reação de 120°C com catalisador de Ni-Ru/CA, ocorrendo uma seletividade final para o lactitol de 100% e conversão de 99,94%.Também foram feitas reações utilizando o Ni-Ru/CA nas temperaturas de 80 e 100°C, com o intuito do cálculo da energia de ativação que foi de 61,33 kJ/mol. As análises de caracterização do catalisador foram feitas por meio de: método BET, DRX e TGA. Verificou-se ainda que através de uma absorção atômica a lixiviação do metal foi baixa com um valor de 0,0003%.