Controle da qualidade do biodiesel por técnicas analíticas avançadas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Reda, Seme Youssef
Data de Publicação: 2010
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/24982
Resumo: Orientador : Prof. Dr. Renato João Sossela de Freitas
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spelling Costa, Bill JorgeUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Bioprocessos e BiotecnologiaFreitas, Renato João Sossela de, 1935-Reda, Seme Youssef2024-04-11T12:25:31Z2024-04-11T12:25:31Z2010https://hdl.handle.net/1884/24982Orientador : Prof. Dr. Renato João Sossela de FreitasCoorientador: Prof. Dr. Bill Jorge CostaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Processos Biotecnológicos. Defesa: Curitiba, 31/08/2010Bibliografia: fls. 84-90Área de concentração: Agroindústria BiocombustíveisResumo: O presente trabalho teve como objetivo analisar amostras de biodiesel obtidas por rota etílica, por meio de ressonância magnética nuclear e por análise térmica e assim testar estas ferramentas em no controle da qualidade do biodiesel. Foram preparadas amostras de biodiesel por rota etílica dos óleos vegetais de milho, algodão, soja, girassol, canola e também foi produzido biodiesel do óleo de semente de limão rosa, para comprovação da possibilidade de se obter uma fonte não convencional de energia. Também foi produzido biodiesel etílico de gordura de frango e de porco e, empregando-se a análise térmica, foi testado o antioxidante Isobutirato Acetato de Sacarose (SAIB) em duas amostras de biodiesel obtido de óleo de soja. O biodiesel etílico foi analisado por meio de curvas termo-analíticas TG/DTG, isotermas e condutivimetria, acrescido de 0, 1000, 2000, 3000, 4000 e 5000 mg.kg-1 de antioxidante. Para a amostra de biodiesel metílico acrescido de 0, 500, 1000, 1500 e 2000 mg.kg-1 de SAIB foi testada por ondutivimetria. Para agilizar os cálculos obtidos pelos novos modelos e obtidos por RMN foi escrito especialmente para esse trabalho um programa em Visual Basic 5.0 e que foi denominado JV.NH-1. Os resultados mostraram que foi possível se produzir biodiesel etílico de óleo da semente de limão rosa, uma matériaprima exótica e fonte alternativa de óleo para a produção de biodiesel. A técnica de Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio (RMN-H1) pode substituir técnicas analíticas tradicionais no controle da qualidade de amostras de biodiesel com precisão satisfatória. O novo modelo para o cálculo do índice de iodo, fundamentado na RMN-H1, de amostras de biodiesel obtidas por rota etílica, demonstrou boa correlação com a metodologia oficial, podendo ser uma alternativa no cálculo desse parâmetro. Os modelos criados a partir da RMN-H1 para os cálculos dos índices de acidez e saponificação, bem como a quantificação da concentração de glicerina livre no biodiesel, resultaram em valores equivalentes àqueles obtidos com metodologias tradicionais de bancada. O programa JV.NH-1 demonstrou ser uma ferramenta útil para a execução dos cálculos em tela. As análises condutivimétricas efetuadas em amostras de biodiesel etílico e metílico de óleo de soja aditivadas com o antioxidante Isobutirato Acetato de Sacarose - SAIB, revelaram que este produto pode melhorar a estabilidade oxidativa do biodiesel mas neste estudo específico, não permitiu que as amostras estudadas atingissem o tempo mínimo de 6 horas estabelecido pela ANP para aquele parâmetro. As análises de TG/DTG para o biodiesel etílico de soja mostraram que a adição de 4.000 mg.kg-1 de antioxidante ao biodiesel proporcionou uma melhor resistência à oxidação e/ou à degradação térmica do biodiesel. O comportamento térmico do biodiesel etílico de soja puro, determinado através de AT mostrou que sua decomposição ocorre aproximadamente entre 178 e 330oC. A Ressonância Magnética Nuclear e a Análise Térmica demonstraram ser metodologias analíticas importantes usadas nas análises qualitativas e quantitativas de qualquer das amostras de biodiesel obtidas por rota etílica, tendo em vista sua rapidez e precisão em comparação com técnicas convencionais.Abstract: This study aimed to analyze samples of biodiesel by ethylic route through nuclear magnetic resonance and thermal analysis, and thus test these tools in quality control of biodiesel. Samples were prepared by route ethylic biodiesel from vegetable oils of corn, cotton, soybean, sunflower, canola and biodiesel was also produced seed oil of Rangpur lime to prove the possibility of obtaining an unconventional source of energy. Was also produced biodiesel ethyl fat of chicken and pork. Using thermal analysis we tested the antioxidant Sucrose acetate isobutyrate (SAIB) in two samples of biodiesel produced from soybean oil. The ethylic biodiesel was analyzed by thermal analytical curves of TG/DTG, isothermal and conductivimetry techniques plus 0, 1000, 2000, 3000, 4000 and 5000 mg.kg-1 antioxidant. For the methylic biodiesel sample plus 0, 500, 1000, 1500 and 2000 mg.kg-1 was tested by conductivimetry. To expedite the calculations obtained by new models and obtained by NMR was written specifically for this work a program in Visual Basic 5.0 and was named JV.NH-1. The results showed that it was possible to produce biodiesel from seed oil ethyl Rangpur lime, an exotic raw materials and alternative source of oil for biodiesel production. The echnique of hydrogen-nuclear magnetic resonance (1H-NMR) can replace traditional analytical techniques in quality control of biodiesel samples with satisfactory accuracy. The new model for calculating the iodine value, based on 1H-NMR in biodiesel nsamples by ethylic route, showed good correlation with the official methodology could be an alternative in the calculation of this parameter. The models created from the 1H-NMR to the calculations of the acidity and saponification index and quantification of the concentration of free glycerin in biodiesel sample resulting in amounts equivalent to those obtained with traditional methodologies bench. The program JV.NH-1 proved to be a useful tool for carrying out the calculatio s on screen. The conductimetric analysis performed on samples of ethylic and methylic biodiesel from soybean vegetable oil doped with antioxidant isobutyrate sucrose acetate - SAIB, revealed that this product can improve the oxidative stability of biodiesel but in this particular study did not allow the samples to reach the minimum time of six hours established by the ANP for that parameter. The analysis of TG/DTG for soybean biodiesel showed that the addition of 4,000 mg.kg-1 antioxidant for biodiesel provided a better oxidation resistance and/or thermal degradation of biodiesel. The thermal behavior of pure soybean biodiesel, as measured by TA showed that its decomposition occurs approximately between 178 and 330oC. The NMR and thermal analysis proved to be important analytical methodologies used in qualitative and quantitative analysis of any samples of biodiesel by ethylic route, given its speed and accuracy in comparison with conventional techniques.90f. : il. [algumas color.], grafs., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalBiodieselControle de qualidadeEnergia - ConsumoTecnologia químicaControle da qualidade do biodiesel por técnicas analíticas avançadasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALtese_Seme Youssef Reda.pdfapplication/pdf1459712https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/24982/1/tese_Seme%20Youssef%20Reda.pdfa0f350769d0227e26caef46c25043499MD51open accessTEXTtese_Seme Youssef Reda.pdf.txtExtracted Texttext/plain147653https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/24982/2/tese_Seme%20Youssef%20Reda.pdf.txtc169808dc655073d18c545e8ae401292MD52open accessTHUMBNAILtese_Seme Youssef Reda.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1136https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/24982/3/tese_Seme%20Youssef%20Reda.pdf.jpg767567c2e742bde7ccba5484a2e27ffdMD53open access1884/249822024-04-11 09:25:32.017open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/24982Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-04-11T12:25:32Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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