[pt] Uma série de ensaios físico-químicos realizados em misturas comerciais Bx (0 por cento, 7 por cento, 20 por cento, e 100 por cento de biodiesel soja/sebo) em óleo diesel S10 e S500, bem como o desempenho de duas técnicas rápidas e ainda pouco exploradas, denominadas, espectroscopia FTIR-HATR e Raman, foram utilizadas para avaliar a estabilidade oxidativa e a hidrólise destas misturas. A adição de biodiesel ao diesel afeta negativamente a resistência ao envelhecimento das misturas resultantes. Misturas S500 são mais ácidas do que misturas S10, em concordância com o teor de água mais elevado da primeira. Testes de estabilidade oxidativa acelerada por Rancimat mostraram que os tempos de indução das amostras de B7 e B20 são maiores do que os de B100, independente do teor de enxofre do diesel. O uso prático de FTIR-HATR para caracterizar o estágio de degradação das misturas é condicionado pelo fato de existirem duas contribuições químicas para cada uma das bandas estudadas. Por outro lado, a espectroscopia Raman representa uma técnica espectroscópica muito adequada para detectar presença de insaturações das cadeias de ácidos graxos do biodiesel. Uma vez que as espectroscopias FTIR-HATR e Raman não necessitam de preparação de amostras, são técnicas rápidas e de baixo custo, e causam baixo impacto ao meio ambiente, mais atenção pode ser dada a elas. / [en] A series of physicochemical studies performed on Brazilian commercial Bx (0 per cent, 7 per cent, 20 per cent, and 100 per cent soybean/tallow biodiesel) mixtures in S10 and S500 oil diesel, as well as the performance of two rapid and still underexplored techniques, namely, FTIR-HATR and Raman spectroscopies, to evaluate the hydrolysis and oxidative stability of these blends are reported. The addition of biodiesel to diesel affects negatively the aging resistance of the resulting blends. S500 blends are more acidic then S10 blends, in accordance with the higher water content of the former. Rancimat accelerated oxidative stability tests showed that the induction times of B7 and B20 samples are greater than that of B100, independent of the sulfur content of the diesel. The practical use of FTIR-HATR to characterize the mixtures degradation stage is conditioned by the fact that there are two chemical contributions for each of the studied bands. On the other hand, Raman spectroscopy represents a very suitable spectroscopic technique to detect the presence of unsaturations in the fatty acids chains of biodiesel. Since FTIR-HATR and Raman spectroscopies do not require sample preparation, are fast and quite low cost techniques, and cause low impact to the environment, further attention may be paid to them.

[pt] A qualidade dos óleos vegetais utilizados na produção de biocombustíveis está diretamente relacionada à qualidade do produto final. Como metais desempenham um papel significativo na oxidação do óleo vegetal, a sua presença é indesejável, mesmo em baixas concentrações. No presente trabalho, investigou se como a presença de cobre, em diferentes estados de oxidação, cobre(0) ou cobre(II), afeta a estabilidade dos óleos de canola e girassol, auxiliando, assim, na compreensão dos mecanismos de oxidação dos mesmos. Óxido cúprico ou cobre metálico foram adicionados a amostras de óleo gerando suspensões contendo um teor de cobre equivalente a 2000 mg kg 1. As amostras foram mantidas a 90 graus celsius durante catorze dias. Periodicamente, foram retiradas alíquotas, que foram avaliadas quanto à estabilidade oxidativa através da determinação do índice de acidez, índice de iodo, espectroscopias de absorção nas regiões do UV Vis e do infravermelho (FT IR), espectroscopia Raman e do teste Rancimat. Os resultados confirmam que o cobre (não importa a espécie) participa ativamente do processo de degradação dos óleos vegetais, sugerindo que as espécies de metal não apenas influenciam a taxa de oxidação, mas também a extensão dos processos de degradação. Os espectros FT IR das amostras derivadas do óleo de canola mostraram um aumento na razão (I2856/I1747)tx/(I2856/I1747)t0, ou seja, uma diminuição dos grupos éster nas amostras de óleo contaminado com cobre. No entanto, não ocorreram alterações nas bandas com máximo em 1120 e 1098 cm 1, indicando que este metal atua como um catalisador no processo de hidrólise das ligações éster. Além disso, as razões (I2856/I3009)tx/(I2856/I3009)t0 e (I2856/I3010)tx/(I2856/I3010)t0 medidas por espectroscopia no FT IR para o óleo de canola e para o óleo de girassol, respectivamente, e a razão (I2856/I3012)tx/(I2856/I3012)t0 medida por espectroscopia Raman apresentaram um aumento mais pronunciado nas amostras contendo cobre. Contudo, os resultados obtidos sugerem que, durante a oxidação dos triglicerídeos, não ocorreu a quebra de ligações olefínicas, pois, embora tenha sido observado tanto por FT IR como por Raman que a banda relacionada ao v(C-H)cis diminuiu com o progresso da oxidação, não foi verificada significativa diminuição do índice de iodo, indicando que uma grande parte da oxidação nos óleos contaminados com cobre não envolveu diretamente a perda de duplas ligações, e sim a isomerização das duplas ligações cis direcionando a formação de produtos contendo ligações trans. Os dados deste trabalho indicam que o estado de oxidação +2 exerce um maior efeito catalítico do que o cobre na forma de partículas metálicas, uma vez que a diminuição no tempo de indução, assim como o aumento na formação de produtos secundários derivados de oxidação, acompanhada pela medição da absorvância a 270 nm, foi mais pronunciada nas amostras contaminadas com cobre(II). A extensão da isomerização das duplas ligações, acompanhada por FT IR e espectroscopia Raman, apontam neste mesmo sentido. Além disso, a influência de um antioxidante natural, curcumina, também foi avaliada. Verificou se que a sua adição às amostras de óleo contendo cobre(II) elevou a estabilidade frente aos ensaios realizados. / [en] The quality of vegetable oils used in biofuel production is directly related to the quality of the final product. As metals play a significant role in vegetable oil oxidation and degradation, their presence is undesirable, even at low concentrations. The present study investigated how the presence of copper, in different oxidation states, copper(0) or copper(II), affects the stability of canola and sunflower oil, thus aiding in the understanding of oil oxidation mechanisms. Cupric oxide or metallic copper were added to the oil samples generating suspensions containing overall copper amounts equivalent to 2000 mg kg 1. The samples were maintained at 90 celsius degrees for fourteen days. Aliquots were taken periodically and evaluated with regard to oxidative stability, by determining the acid value, iodine value, by absorption UV Vis and Infrared (FT IR) spectroscopy, Raman spectroscopy and the Rancimat test. The results confirm that copper, no matter in what oxidation state, participates actively in vegetable oil degradation, suggesting that the metal species do not only influence the oxidation rate, but also the extent of the degradation processes. The FT IR spectra of samples derived from copper contaminated canola oil showed an increase in the (I2856/I1747)tx/(I2856/I1747)t0 ratio, i.e., a decrease of the ester groups. However, no changes in the bands with maximums at 1120 and 1098 cm 1 were observed, indicating that this metal acts as a catalyst in the hydrolysis process of ester bonds. Furthermore, the (I2856/I3009)tx/(I2856/I3009)t0 and (I2856/I3010)tx/(I2856/I3010)t0 ratios measured by FT IR spectroscopy, for canola and sunflower oil, respectively, and the (I2856/I3012)tx/(I2856 /I3012)t0 ratio measured by Raman spectroscopy showed a more pronounced increase in the copper containing samples. However, the results also suggest that olefinic bonds did not rupture during triglyceride oxidation, since, despite the fact that a decrease in the band related to cis C-H vibration was observed by both FT IR and Raman during the oxidation progress, no reductions in the iodine value were observed, indicating that the majority of the oxidation in the copper containing oils did not involve the loss of double bonds, but the isomerization of cis double bonds, directing the formation of products containing trans bonds. The results reported in this study indicate that copper in the (II) oxidation state exerts a greater catalytic effect than Cu in the form of metal particles, since the decrease in the induction time, as well as the increase in the production of secondary oxidation products, verified by measuring the absorption intensity at 270 nm, was more pronounced in samples contaminated with copper(II). The influence of a natural antioxidant, curcumin, on the oxidation stability of vegetable oils was also evaluated, and its addition to the oil samples containing copper(II) increased oil stability.