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:

$$(RCOO{)}_3{C}_3{H}_5+3C{H}_{3}OH\stackrel{NaOH}{\to }3RCOOC{H}_3+C_3{H}_5(OH{)}_3(1)$$

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 dầu 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%.

a) Sai — trong bản gốc phương án a) bị gạch ngang; biodiesel (ester của acid béo) có chứa nguyên tố oxygen nên thành phần nguyên tố khác dầu diesel truyền thống (hydrocarbon).

b) Đúng — phương án b) không bị gạch ngang trong bản gốc.

c) Sai — trong bản gốc phương án c) bị gạch ngang; phản ứng (1) là phản ứng chuyển đổi ester (phản ứng ester exchange/transesterification), không phải phản ứng thủy phân ester trong môi trường kiềm.

d) Sai — trong bản gốc phương án d) bị gạch ngang. Số mol của dầu ăn trong 500 kg chất béo là: $\frac{500\text{kg}\times 86\%}{860\text{gam}\cdot {\text{mol}}^{-1}}=0,5\text{kmol}$

Bảo toàn khối lượng ta có:

$m_{\text{fats}}+m_{\text{methanol}}=m_{\text{biodiesel}}+m_{\text{glycerol}}$

$\Rightarrow 500\text{kg}\times 86\%+0,5\text{kmol}\times 3\times 32\text{gam}\cdot {\text{mol}}^{-1}=m_{\text{biodiesel}}+0,5\text{kmol}\times 92\text{gam}\cdot {\text{mol}}^{-1}$

$\Rightarrow m_{\text{biodiesel}}=432\text{kg}$

Vì hiệu suất chuyển hóa là 90% nên khối lượng thực tế của biodiesel là:

$m_{\text{biodiesel (thực teˆˊ)}}=432\text{kg}\times 90\%=388,8\text{kg}$
a) Trong bản gốc, phương án a) bị gạch ngang (đánh dấu sai).
b) Phương án b) không bị gạch ngang trong bản gốc (đánh dấu đúng).
c) Trong bản gốc, phương án c) bị gạch ngang (đánh dấu sai).
d) Số mol của dầu ăn trong 500 kg chất béo là: $\frac{500\text{kg}\times 86\%}{860\text{gam}\cdot {\text{mol}}^{-1}}=0,5\text{kmol}$

Bảo toàn khối lượng ta có:

$m_{\text{fats}}+m_{\text{methanol}}=m_{\text{biodiesel}}+m_{\text{glycerol}}$

$\Rightarrow 500\text{kg}\times 86\%+0,5\text{kmol}\times 3\times 32\text{gam}\cdot {\text{mol}}^{-1}=m_{\text{biodiesel}}+0,5\text{kmol}\times 92\text{gam}\cdot {\text{mol}}^{-1}$

$\Rightarrow m_{\text{biodiesel}}=432\text{kg}$

Vì hiệu suất chuyển hóa là 90% nên khối lượng thực tế của biodiesel là:

$m_{\text{biodiesel (thực teˆˊ)}}=432\text{kg}\times 90\%=388,8\text{kg}$

Vậy chỉ có thể tạo tối đa 388,8 kg biodiesel, không phải 432 kg. Trong bản gốc, phương án d) bị gạch ngang (đánh dấu sai).