Formação de agregados de ésteres de ácidos graxos e seus efeitos na solubilidade aquosa de HPA's

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Dombroski, Luiz Fernando
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/39258
Resumo: Orientadora : Dr. Sandro J. Froehner
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spelling Dombroski, Luiz FernandoUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e AmbientalFroehner, Sandro, 1970-2019-09-13T12:49:33Z2019-09-13T12:49:33Z2013https://hdl.handle.net/1884/39258Orientadora : Dr. Sandro J. FroehnerDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Hidráulica. Defesa: Curitiba, 07/03/2013Inclui referênciasÁrea de concentração: Engenharia ambientalResumo: O diesel apresenta-se como um combustível fóssil amplamente empregado no mundo. Por outro lado, o seu papel como um contaminante potencial o torna uma questão de preocupação ambiental, bem como de saúde pública. A partir da sua complexa composição química, principalmente associada com hidrocarbonetos derivados do petróleo, está estritamente relacionado com a contaminação de águas subterrâneas. Além disso, destacam-se as fontes alternativas de energia como importantes medidas de mitigação contra os impactos globais de energia. O biodiesel é um dos biocombustíveis com maior produção atualmente a partir de biomassa renovável. Sabendo que o biodiesel pode ser aplicado como um substituto integral ou parcial (misturas) do diesel, devido às suas semelhanças físico-químicas, o seu destino e comportamento na subsuperfície são pouco explorados, ao passo que estudos ecotoxicológicos e de biodegradação apresentam um conjunto de dados mais consolidado na literatura. A hipótese principal deste trabalho está relacionada com o comportamento do biodiesel a partir da sua composição química em apresentar algum tipo de atividade tensoativa, que permita alterar os fenômenos de transporte e transferência de massa de contaminates orgânicos, com foco nos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA's). O objetivo principal foi investigar a formação de agregados de ésteres de ácidos graxos (EAG's) em meio aquoso relacionados com a composição química do biodiesel, sendo avaliados: palmitato de etila, estearato de etila, oleato de etila e linoleato de etila, no seu estado puro, bem como amostras de biodiesel preparadas em laboratório a partir da reação de transesterificação catalisada em meio alcalino a partir do óleo de soja refinado, capaz de proporcionar ésteres metílicos de ácidos graxos (EMAG's) ou ésteres etílicos de ácidos graxos (EEAG's). A partir dessa abordagem, experimentou-se sistemas de equilíbrio de fases adotando o método de agitação lenta, para avaliar os efeitos potenciais entre fases aquosa e orgânica, a segunda associada com a presença ou de um éster etílico específico, biodiesel, diesel, ou misturas diesel/biodiesel, relacionados com a troca dinâmica e a concentração de equilíbrio de alguns HPAs selecionados como modelo de contaminates. A parte experimental foi realizada em escala de bancada. Primeiramente, medições da dispersão de luz (ensaios de turbidez) desenvolvida neste trabalho, bem como o emprego do pireno como sensor químico fluorescente foram selecionados como técnicas para avaliar a ocorrência de agregados de EAG's. Toda a preparação das amostras e etapas experimentais foram consolidadas durante este projeto de pesqusa. A partir de extensa revisão de literatura, verificou-se que este é o primeiro projeto de pesquisa acadêmica concluído que demonstrou a partir de dois métodos analíticos específicos a ocorrência de agregados de EAG's em meio aquoso e seus efeitos potenciais na solubilização de HPA's explicado a partir deste conceito. Além disso apresenta novas provas científicas que podem relacionar o destino e comportamento do biodiesel na subsuperfície devido à extensa utilização de mistruras diesel/biodiesel. Palavras chave: ésteres de ácidos graxos, solubilidade aquosa, HPA's, equilíbrio de partição, misturas diesel/biodiesel, agregados, CAC.Abstract: Diesel fuel presents itself as a highly efficient fossil fuel applied worldwide. On the other hand, its role as a potential pollutant, makes it is an environmental concern issue, as well as public health. Their complex chemical composition mainly associated with petroleum derived hydrocarbons is also strictly related with groundwater contamination. Furthermore, renewable energy sources coming to be an important mitigation measure against the global energy balance impacts. Biodiesel is one of the most biofuels actually produced from renewable biomass. Knowing that biodiesel fuels can be applied as an integral or partial (blends) fuel replacement for fossil diesel due their similarities as a solvent, this fate and behavior in the subsurface are still unclear, once that ecotoxicological and biodegradation studies presents more consolidated dataset in the literature. The main hypothesis of this work is related with chemical behavior of the biodiesel specifically components to presented some surfactant activity that can changing transport phenomena and contaminant mass transfer, focused on polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH's). The main purpose of this work was to investigate the formation of aggregates from fatty acid alkyl esters (FAE) in aqueous medium related with biodiesel chemical composition, they are: ethyl palmitate, ethyl stearate, ethyl oleate and ethyl linoleate in their pure state, as well as biodiesel samples prepared in lab from soybean oil based-catalysed transesterification reaction to provide fatty acid methyl esters (FAME) or fatty acid ethyl esters (FAEE). From this approach, batch experiments in systems of phase equilibria and the slow-stirring method were done to evaluate the potentials effects between aqueous and organics phase, the latter associated with a specifically FAE, biodiesel, diesel or diesel/biodiesel blends, on exchanges dynamics and the aqueous equilibrium concentration of some selected PAHs adopted as model contaminants. All experimental methodology was running in a bench scale. Firstly, measurements of light scattering (turbidity assays) developed in this work, as well as molecular fluorescence employed pyrene as fluorescent probe from literature database, were taken in order to assess the ocurrence of FAE aggregates. All sample preparation and procedure steps were firstly evaluated during this research project. From the extensive literature review, this is the first academic research project conclued that demonstrated from specific analytical methods, the occurrence of FAE aggregates in aqueous medium and that potential effects on PAH's aqueous solubilization can be explained by this concept. Also, presents new scientific evidence that can be related with biodiesel behavior and fate in subsurface, due their extensive use in diesel/biodiesel blends. Keywords: fatty acid esters, aqueous solubility, PAH's, equilibrium partitioning, diesel/biodiesel blends, aggregates, CAC.155f. : il. algumas color., grafs., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalRecursos HídricosTesesEsteresSolubilidadeHidrocarbonetos policiclicos aromaticosFormação de agregados de ésteres de ácidos graxos e seus efeitos na solubilidade aquosa de HPA'sinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessTEXTR - D - LUIZ FERNANDO DOMBROSKI.pdf.txtExtracted Texttext/plain394539https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/39258/1/R%20-%20D%20-%20LUIZ%20FERNANDO%20DOMBROSKI.pdf.txt4f3a028759e0435e4c124f6b99a77244MD51open accessORIGINALR - D - LUIZ FERNANDO DOMBROSKI.pdfapplication/pdf6311748https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/39258/2/R%20-%20D%20-%20LUIZ%20FERNANDO%20DOMBROSKI.pdfdc2e876ea9e28feba8eb390fe508c0faMD52open accessTHUMBNAILR - D - LUIZ FERNANDO DOMBROSKI.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1124https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/39258/3/R%20-%20D%20-%20LUIZ%20FERNANDO%20DOMBROSKI.pdf.jpg657b3db7acd02b15e8ea07264382cd71MD53open access1884/392582019-09-13 09:49:33.624open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/39258Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082019-09-13T12:49:33Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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