Made available in DSpace on 2017-07-10T17:59:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Talita A da Silva Colonelli.pdf: 1852584 bytes, checksum: e632eeca81f27bb4d1bb3fa01e1f6587 (MD5) Previous issue date: 2014-06-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This paper proposes biodiesel production by non-catalytic process using ethanol in pressurized conditions in continuous mode of Macaúba oil (Acrocomia aculeata), evaluating the effect of process variables (temperature, pressure, mass ratio oil: alcohol and addition of cosolvent) on the conversion of the reaction in terms of fatty acid esters to determine the best experimental conditions. As well as envisioned, a study of changes in driving the reaction in pressurized conditions, seeking to decrease the reaction conditions of temperature and pressure. The results show this study that regarding obtaining better rates of mass transfer, the use of fillings of glass spheres presented performed better. Through planning Plackett Burman 12, it was found that the variables that showed greater significance in the process were the weight ratio (alcohol: oil) and the addition of cosolvent, besides that, it was observed that the results for the decomposition were satisfactory (<5.0%). With this we was performed a kinetic study, based on these two variables, where it was found that the use of a larger amount of alcohol in the process did not prove to be beneficial, already the addition of cosolvent played a positive role enabling reduction in the time and reaction temperature, since the condition of 275 º C was achieved a yield of 89.62%. / O presente trabalho propõe a produção de biodiesel pelo processo não catalítico utilizando etanol em condições pressurizadas em modo contínuo do óleo de Macaúba (Acrocomia aculeata), avaliando o efeito das variáveis de processo (temperatura, pressão, razão mássica óleo:álcool e adição de cossolvente) sobre a conversão da reação em termos de ésteres de ácidos graxos visando determinar as melhores condições experimentais. Vislumbrou-se também um estudo de modificações na condução da reação em condições pressurizadas, buscando diminuir as condições reacionais de temperatura e pressão. Os resultados obtidos demonstram que, no estudo referente a obtenção de melhores taxas de transferência de massa, a utilização de recheios de esferas de vidro apresentaram melhor desempenho. Através do planejamento Plackett Burman 12, verificou-se que as variáveis que apresentaram maior significância no processo foram a razão mássica (álcool:óleo) e a adição de cossolvente, além de que, observou-se que os resultados referentes a taxa de decomposição apresentaram-se satisfatórios (<5,0%). Com isso realizou-se um estudo cinético baseado nestas duas variáveis, onde verificou-se que a utilização de uma maior quantidade de álcool no processo não apresentou-se benéfico, já a adição de cossolvente desempenhou um papel positivo ao possibilitar a diminuição do tempo e temperatura de reação, uma vez que na condição de 275ºC houve um rendimento de 89,62%.

Le biodiesel est un biocarburant, composé d'un mélange de mono-esters d'acide gras saturés et insaturés avec une longue chaîne carbonée. Ce travail de thèse présente les données de la littérature sur l'origine du biodiesel et son procédé de fabrication ; sont présentées aussi les performances et les émissions des moteurs diesel fonctionnant au biodiesel et la cinétique d'oxydation du biodiesel. Des efforts ont été faits pour mettre en évidence les principales différences entre les esters méthyliques et éthyliques tout en montrant que d'autres recherches sont encore à développer. Pour ces raisons, les délais d'auto-inflammation de cinq esters méthyliques et éthyliques ont été mesurés dans un tube à onde de choc : l'acrylate d'éthyle, l'acrylate de méthyle, le crotonate d'éthyle, le crotonate de méthyle et le butanoate d'éthyle. Les mécanismes cinétiques détaillés d'oxydation des cinq esters étudiés ont été générés automatiquement en utilisant le logiciel EXGAS. L'oxydation du butanoate d'éthyle, molécule modèle d'esters éthyliques d'huiles végétales (EEHV) a été étudiée dans un réacteur piston à pression atmosphérique pour une gamme de température allant de 500 à 1200 K. Les résultats représentent les profils de concentration des réactifs, les intermédiaires stables et les produits finaux. Le modèle cinétique a été validé de façon satisfaisante par une comparaison entre les résultats simulés et expérimentaux / An increasingly popular biofuel is biodiesel, composed of a mixture of saturated and unsaturated fatty acid methyl or ethyl esters, with a long aliphatic main chain. This PhD dissertation provides a literature review concerning the origin of biodiesel, its manufacturing process, performance and emissions of diesel engines fueled with biodiesel, and the kinetics of oxidation of biodiesel. Efforts were made to highlight the main differences between methyl and ethyl esters while showing where further research needs to be developed or pursued. For these reasons, the autoignition of five esters were measured behind reflected shock tube: ethyl acrylate, methyl acrylate, ethyl crotonate, methyl crotonate, and ethyl butanoate. Detailed mechanisms for the oxidation of the five studied esters were automatically generated using the version of EXGAS software. In addition, the oxidation of ethyl butanoate as a model compound for Fatty Acid Ethyl Esters (FAEE) has been investigated in tubular plug flow reactor at atmospheric pressure over wide range of temperature (500-1200 K). The results consist of concentration profiles of the reactants, stable intermediates, and final products. The model was again validated satisfactorily by comparison between computed results and the generated experimental data

O álcool é uma das substâncias psicoativas mais consumidas mundialmente e seu uso por mulheres em idade reprodutiva, em particular, tem representado grande preocupação por parte de especialistas e da sociedade em geral. Apesar dos efeitos adversos associados ao ato de ingerir bebidas alcoólicas durante a gestação ser bastante documentados e conhecidos, sabe-se que uma parcela de mulheres grávidas tem dificuldades em abandonar o hábito. O consumo excessivo de álcool durante a gravidez tem sido associado com a síndrome fetal pelo álcool (FAS), caracterizada por crianças com dificuldades comportamentais e de aprendizado. Entretanto, devido ao sentimento de culpa e medo de ações punitivas, mulheres raramente admitem terem utilizado álcool durante a gestação. Como resultado, uma série de marcadores biológicos tem sido estudada para se diagnosticar a exposição fetal ao etanol. Dentre os marcadores utilizados estão os ésteres etílicos de ácidos graxos (FAEE), que podem ser detectados em amostras de mecônio de recém-nascidos. No presente trabalho, um método analítico foi desenvolvido visando a detecção de oito FAEEs em amostras de mecônio e aplicada em amostras coletadas de recém-nascidos cujas mães admitiram ou não o uso de etanol durante a gestação. A microextração em fase sólida por Headspace (HS-SPME), uma técnica de preparação de amostras relativamente recente, foi utilizada para análise. Os FAEEs foram identificados e quantificados por cromatografia gasosa/espectrometria de massas (GC/MS), operado no modo de ionização química. Os correspondentes ésteres etílicos deuterados foram sintetizados e utilizados como padrão interno. Os limites de quantificação (LOQ) obtidos foram abaixo de 150 ng/g e limites de detecção (LOD) foram abaixo de 100ng/g para todos os analitos. O método mostrou boa linearidade na concentração estudada (LOQ-2000ng/g), com coeficiente (r2) melhor que 0.98. Os valores de precisão apresentaram coeficientes de variação menores que 15% para todos os FAEEs estudados. Quando o método foi aplicado em amostras de mecônio, foi possível detectar níveis de alguns FAEEs de recém-nascidos não suspeitos a exposição fetal ao etanol. / Alcohol is the main psychoactive drug consumed worldwide and its increasing use by young women has been a great problem point out by specialists in the subject. Although the adverse effects associated to the habit of drinking alcoholic beverages during gestation being very much documented, it is known that a considerable number of pregnant women have difficulties to abandon the habit. Excessive alcohol use during pregnancy has been associated with Fetal Alcohol Syndrome (FAS) characterized by children with cognitive and behavioral disorders. However, because of denial, embarrassment and fear, maternal reports of gestational use of alcohol are often inaccurate. Consequently, a series of biomarkers have been studied to diagnose fetal exposure to alcohol. Recently, fatty acid ethyl esters (FAEE) have been studied as biomarkers found in meconium of neonates exposed in utero. In the present work, an analytical method was developed aiming the detection of eight FAEEs in meconium samples and applied to real specimens collected from newborns whose mothers admitted or not the use of alcohol during pregnancy. Headspace solid-phase microextraction (HS-SPME), a relatively recent sample preparation technique, was used for analysis. FAEEs were identified and quantified by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS), operated in chemical ionization mode. The corresponding deuterated ethyl esters were synthesized and used as internal standards. The lower limits of quantification (LOQ) obtained were below 150ng/g and limits of detection (LOD) were bellow 100ng/g for all analytes. The method showed good linearity in the range of concentration studied (LOQ-2000ng/g), with coefficient of linearity better than 0.98. The precision assay, given by the relative standard deviation (RSD) of the method was lower than 15% for all FAEEs studied. When the method was applied to real samples, it was possible to detect trace levels of some FAEEs from non-suspected ethanol exposed newborns.

O álcool é uma das substâncias psicoativas mais consumidas mundialmente e seu uso por mulheres em idade reprodutiva, em particular, tem representado grande preocupação por parte de especialistas e da sociedade em geral. Apesar dos efeitos adversos associados ao ato de ingerir bebidas alcoólicas durante a gestação ser bastante documentados e conhecidos, sabe-se que uma parcela de mulheres grávidas tem dificuldades em abandonar o hábito. O consumo excessivo de álcool durante a gravidez tem sido associado com a síndrome fetal pelo álcool (FAS), caracterizada por crianças com dificuldades comportamentais e de aprendizado. Entretanto, devido ao sentimento de culpa e medo de ações punitivas, mulheres raramente admitem terem utilizado álcool durante a gestação. Como resultado, uma série de marcadores biológicos tem sido estudada para se diagnosticar a exposição fetal ao etanol. Dentre os marcadores utilizados estão os ésteres etílicos de ácidos graxos (FAEE), que podem ser detectados em amostras de mecônio de recém-nascidos. No presente trabalho, um método analítico foi desenvolvido visando a detecção de oito FAEEs em amostras de mecônio e aplicada em amostras coletadas de recém-nascidos cujas mães admitiram ou não o uso de etanol durante a gestação. A microextração em fase sólida por Headspace (HS-SPME), uma técnica de preparação de amostras relativamente recente, foi utilizada para análise. Os FAEEs foram identificados e quantificados por cromatografia gasosa/espectrometria de massas (GC/MS), operado no modo de ionização química. Os correspondentes ésteres etílicos deuterados foram sintetizados e utilizados como padrão interno. Os limites de quantificação (LOQ) obtidos foram abaixo de 150 ng/g e limites de detecção (LOD) foram abaixo de 100ng/g para todos os analitos. O método mostrou boa linearidade na concentração estudada (LOQ-2000ng/g), com coeficiente (r2) melhor que 0.98. Os valores de precisão apresentaram coeficientes de variação menores que 15% para todos os FAEEs estudados. Quando o método foi aplicado em amostras de mecônio, foi possível detectar níveis de alguns FAEEs de recém-nascidos não suspeitos a exposição fetal ao etanol. / Alcohol is the main psychoactive drug consumed worldwide and its increasing use by young women has been a great problem point out by specialists in the subject. Although the adverse effects associated to the habit of drinking alcoholic beverages during gestation being very much documented, it is known that a considerable number of pregnant women have difficulties to abandon the habit. Excessive alcohol use during pregnancy has been associated with Fetal Alcohol Syndrome (FAS) characterized by children with cognitive and behavioral disorders. However, because of denial, embarrassment and fear, maternal reports of gestational use of alcohol are often inaccurate. Consequently, a series of biomarkers have been studied to diagnose fetal exposure to alcohol. Recently, fatty acid ethyl esters (FAEE) have been studied as biomarkers found in meconium of neonates exposed in utero. In the present work, an analytical method was developed aiming the detection of eight FAEEs in meconium samples and applied to real specimens collected from newborns whose mothers admitted or not the use of alcohol during pregnancy. Headspace solid-phase microextraction (HS-SPME), a relatively recent sample preparation technique, was used for analysis. FAEEs were identified and quantified by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS), operated in chemical ionization mode. The corresponding deuterated ethyl esters were synthesized and used as internal standards. The lower limits of quantification (LOQ) obtained were below 150ng/g and limits of detection (LOD) were bellow 100ng/g for all analytes. The method showed good linearity in the range of concentration studied (LOQ-2000ng/g), with coefficient of linearity better than 0.98. The precision assay, given by the relative standard deviation (RSD) of the method was lower than 15% for all FAEEs studied. When the method was applied to real samples, it was possible to detect trace levels of some FAEEs from non-suspected ethanol exposed newborns.