AgÃncia Nacional do PetrÃleo / Biodiesel à definido como sendo uma mistura de Ãsteres alquÃlicos obtido a partir de uma reaÃÃo de transesterificaÃÃo de um triglicerÃdeo (Ãleo vegetal ou gordura animal) com um Ãlcool de cadeia curta, normalmente metanol ou etanol na presenÃa de catalisadores bÃsicos. Entretanto, biodieseis derivados de matÃrias-primas que possuam Ãcidos graxos insaturados em sua estrutura terÃo uma menor estabilidade oxidativa. Este fato pode comprometer a armazenagem e a sua utilizaÃÃo como combustÃvel, no entanto sua baixa estabilidade pode ser superada pela utilizaÃÃo de aditivos. Neste trabalho, realizou-se um estudo cinÃtico da reaÃÃo de oxidaÃÃo para as amostras de biodiesel de Ãleo de mamona e de Ãleo de soja em funÃÃo da temperatura e pressÃo de oxigÃnio puro a 700 kPa. Os ensaios cinÃticos foram realizados nas temperaturas de 100, 120 e 140ÂC com paradas de tempo prÃ-determinadas, como tambÃm foram avaliadas a eficiÃncia de alguns aditivos antioxidantes sintÃticos (BHA, PG, TBHQ e DBPC). O presente estudo foi realizado segundo o mÃtodo ASTM 7545, onde todas as amostras aditivadas e nÃo aditivadas foram submetidas a um ensaio de oxidaÃÃo acelerado sob pressÃo de oxigÃnio puro a 700 kPa e temperatura de 140ÂC. O grau de oxidaÃÃo foi acompanhado pelo Ãndice de Acidez Total (IAT), Viscosidade CinemÃtica a 40 ÂC e Massa EspecÃfica a 20 ÂC. Os resultados obtidos mostraram que o aumento da temperatura exerceu um efeito preponderante sobre o nÃvel de oxidaÃÃo das amostras com a evoluÃÃo destas propriedades. Os resultados obtidos tambÃm mostraram que os antioxidantes sintÃticos aumentaram significantemente a estabilidade oxidadativa das amostras de biodiesel estudadas. Para as amostras de biodiesel de mamona aditivadas com o antioxidante DBPC sua estabilidade aumentou em atà 6 vezes, enquanto as amostras aditivadas com o antioxidante TBHQ obtiveram comportamentos semelhantes ao DBPC, porÃm amostras aditivadas na maior concentraÃÃo (5000 ppm) deste aditivo obtiveram perÃodos de induÃÃo menores. O antioxidante BHA apresentou uma atividade mÃxima para concentraÃÃo de 2000 ppm, enquanto o antioxidante PG apresentou melhor desempenho para amostras aditivadas a partir de 3000 ppm. O antioxidante TBHQ aumentou a estabilidade oxidativa do biodiesel de soja 2 vezes, enquanto o antioxidante PG apresentou melhor atividade para o nÃvel de aditivaÃÃo de 1000 ppm e esta mesma atividade sà pode ser evidenciada para o BHA com amostras aditivadas acima de 2000 ppm. / Biodiesel is defined as a mixture of alkyl esters obtained by the transesterification reaction of
triglycerides such as vegetable oil or animal fat with a short-chained alcohol, usually
methanol or ethanol in presence of basic catalysts. However, biodiesel obtained from raw
materials which have unsaturated fatty acids in their composition may show less oxidative
stability. This fact may jeopardize its storage and use as fuel, but its low stability may be
increased by the addition of additives. In this work, a kinetic study of the oxidation reaction of
biodiesel samples from castor oil and soybean oil was carried out at different temperatures
and pure oxygen pressure of 700 kPa. Kinetic studies were carried out at temperatures of 100,
120 and 140ÂC with preset stops, as well as the efficiencies of some synthetic antioxidant
additives (BHA, PG, TBHQ, DBPC) were evaluated. This study was made according to
method ASTM 7545. This method is consisted by submitting samples with and without
additives to an oxidation test at 140ÂC and pure oxygen pressure of 700 kPa. The oxidation
degree was monitored by Total Acid Number, Kinematic Viscosity at 40ÂC and Density at
20ÂC as parameters. The results showed that temperature increase has a significant effect on
oxidation degree of the samples. The results also showed that synthetic antioxidants increased
significantly the oxidative stability of the evaluated biodiesel samples. The antioxidant DBPC
increased oxidative stability of biodiesel from castor oil by around 6 times. Samples with
additive TBHQ showed similar behavior, but samples with higher concentration of DBPC
(5000 ppm) showed smaller induction periods. BHAâs antioxidant maximum activity was
obtained at concentration of 2000 ppm. The best performance of antioxidant PG was at
concentration of 3000 ppm. Antioxidant TBHQ increased oxidative stability of biodiesel from
soybean oil by 2 times, while PG showed best activity for the concentration of 1000 ppm and
the same level of activity was reached for BHA for concentrations above 2000 ppm.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:3467 |
| Date | 21 January 2010 |
| Creators | Yguatyara de Luna Machado |
| Contributors | Celio Loureiro Cavalcante JÃnior, MÃnica Castelo GuimarÃes Albuquerque, Antonio Souza de Araujo, Diana Cristina Silva de Azevedo |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia QuÃmica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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