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Previous issue date: 2018-09-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Biodiesel is a sensible fuel to the oxidation, because it presents in its chemical composition some free radicals. To raise its oxidative stability it is necessary to add synthetic or natural antioxidants. Among the natural antioxidants there is a variety of plants that may be used with the function to avoid or to detain the chain reactions of oxidation, which are capable to promote or inactivate the free radicals interrupting the reaction in the biofuel chain. In the pomegranate peel is possible to detect some phenolic compounds and antioxidants compounds beyond several bioactive compounds with some mechanisms of action that are similar to the vitamin C, vitamin E and beta-carotene. The aim of this study was to evaluate the biodiesel oxidative stability in the presence of some natural oxidants which were extracted from the pomegranate peel by the conventional method of extraction (Soxhlet and the grease and oils extractor – Goldfish) and by the supercritical extraction with CO2 in a condition of constant pressure (200 bar), some variation in the temperature (35, 45 and 55 oC) and in the presence of the cosolvent ethanol (0, 2,5 and 5 mL). The extracts were measured in relation to the antioxidant activity by the DPPH• radical inhibition. The extract obtained by the Soxhlet method with ethyl acetate presented 94,16% of inhibition in the 1000 µg.mL-1 concentration. The phenolic compound content was used with the FolinCiocalteu reagent, which was evaluated for the extracts. The sample obtained by the grease and oils extractor – Goldfish with an ethanol solvent, showed a density of 98,62mg of EAG/g of the extract. The commercial biodiesel was additive with some extract of the pomegranate peel and with the synthetic antioxidants BHA and BHT and submitted to the oxidative stability test in the Rancimat. A test that indicates the time of the oxidation in the Exploratory Differential Calorimetry (DSC) equipment. It was analyzed the effects in the temperature and the addition of the ethanol cosolvent in the extract yield. The best tenses of induction obtained were for the additive biodiesel with some extracts obtained by the conventional method, both with the ethyl acetate solvent, which took 11,13 hours for the extract obtained in the grease and oils extractor (ExtAcet) and 11,01 hours for the extract obtained in the Soxhlet (SoxAcet). It was checked that these values are higher than the other ones which were found for the additive biodiesel with the synthetic antioxidants BHA (6,91h) and BHT (7,86). Among the extracts obtained by the supercritical extraction, it was highlighted the condition of 35 °C with 5 mL of ethanol (8,01 h) and 55 °C with 5 mL of ethanol (7,77 h).Except the supercritical extract in the temperature of 35 oC without the addition of ethanol, all the extracts presented a time of induction higher than the obtained in the control (4,38 h), however only threeextracts that were added to the biodiesel showed a higher value which is demanded in the Resolution n45/2014 and it predicts oxidative stability of 8h for the test in Rancimat. For the DSC test, the samples that presented a higher time of oxidation were for the ExtAcet (31,42 min) and the supercritical extraction in the condition of 35 °C with 5mL of ethanol (31,25 min). The biodiesel oxidative stability was in the most part higher when it was added to thepomegranate peel in comparison to the pure biodiesel showing efficiency in its utilization as a natural antioxidant. / Biodiesel é um combustível sensível a oxidação devido a sua composição química. Para elevar sua estabilidade termo oxidativa é necessário acrescentar antioxidantes sintéticos ou naturais. Dentre os antioxidantes naturais existe uma variedade de plantas que podem ser utilizadas com a finalidade de evitar ou retardar reações de oxidação. Estes são capazes de promover ou inativar os radicais livres interrompendo a reação em cadeia de oxidação do biocombustível. Na casca de romã é possível encontrar compostos fenólicos, compostos antioxidantes além de diversos compostos bioativos, com mecanismo de ação semelhante ao da vitamica C, Vitamina E e betacaroteno. O objetivo deste trabalho foi avaliar a estabilidade oxidativa do Biodiesel na presença de antioxidantes naturais extraídos da casca da romã pelo método de extração convencional (Soxhet e extrator de óleos e gorduras-Goldfish) e pela extração Supercrítica com CO2 supercrítico em condições de pressão constante (200 bar) e variação de temperatura (35, 45 e 55 oC) e cossolvente etanol (0 mL, 2,5 mL e 5 mL). Os extratos foram avaliados quanto à atividade antioxidante pela inibição do radical DPPH•, sendo o extrato obtido pelo método Soxhlet com acetato de etila o que apresentou 94,16% de inibição na concentração de 1000 µg.mL-1. O Teor de Compostos Fenólicos utilizando o reagente FolinCiocalteu foi avaliado para os extratos e a amostra obtida pelo equipamento extrator de óleos de gorduras-Goldfish com solvente etanol apresentou uma concentração de 98,62 mg de EAG/g de extrato. O biodiesel comercial foi aditivado com os extratos de casca de romã e com os antioxidantes sintéticos BHA e BHT e submetidos ao teste de estabilidade oxidativa em Rancimat e teste para indicar o tempo de oxidação em equipamento de Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC). Foram avaliados os efeitos da temperatura e da adição de cossolvente etanol no rendimento do extrato. Os melhores tempos de indução obtidos foram para o Biodiesel aditivado com os extratos obtidos pelo método convencional, ambos com solvente acetato de etila, sendo 11,13 horas para o extrato obetido no extrator de óleos e gorduras (ExtAcet) e 11,01 horas para o SoxAcet. Ainda verificou-se que esses valores são superiores aos encontrados para o biodiesel aditivado com os antioxidantes sintéticos BHA (6,91 h) e BHT (7,86 h). Entre os extratos supercríticos destacou-se a condição de 35 °C com 5 mL de etanol (8,01 h) e 55 °C com 5 mL de etanol (7,77 h). Com exceção do extrato supercrítico na temperatura de 35 oC sem adição de etanol, todos os extratos apresentaram um tempo de indução superior ao obtido no controle (4,38 h), no entanto apenas três extratos aditivados ao biodiesel apresentaram valor superior ao exigido pela Resolução 45/2014 a qual prevê estabilidade oxidativa de 8 horas para o teste em Rancimat. Para o teste DSC, as amostras que apresentaram maior tempo de oxidação foi para o ExtAcet (31,42 min) e extração supercrítica na condição de 35 °C com 5 mL de etanol (31,25 min). A estabilidade oxidativa do biodiesel foi, em sua maioria, superior quando acrescido dos extratos de casca de romã, em comparação ao biodiesel puro, mostrando eficiência na sua utilização como antioxidante natural.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.unioeste.br:tede/4016 |
| Date | 11 September 2018 |
| Creators | Witt, Elaine de Paula |
| Contributors | Baumgartner, Tatiana Rodrigues da Silva, Baumgartner, Tatiana Rodrigues da Silva, Borba, Carlos Eduardo, Steffen, Vilmar |
| Publisher | Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, -2624803687637593200, 500, Programa de Pós-Graduação em Bioenergia, UNIOESTE, Brasil, Centro de Engenharias e Ciências Exatas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE, instname:Universidade Estadual do Oeste do Paraná, instacron:UNIOESTE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -6379502553601813940, 600, 600, 600, 600, -7734402124082146922, 8204620716049619480, 2075167498588264571 |
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