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Título: Estudo térmico e oxidativo em diferentes matrizes de biodiesel com adição de antioxidantes
Autor(es): Oliveira, Rodrigo Matiello
Orientador: Santos, Reginaldo Bezerra dos
Data do documento: 27-Mar-2012
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: A ação de um antioxidante está relacionada com a composição química do biodiesel ao qual é adicionado. Considerando a atual importância da indústria de biodiesel, sua necessidade de utilização de antioxidantes, a potencialidade de produção das culturas de pinhão manso (Jatropha curcas L.) e nabo forrageiro (Raphanus sativus L.) faz-se necessário estudar a eficiência de antioxidantes a fim de aumentar o tempo de estocagem e vida útil do biodiesel, evitar desperdício e propiciar aumento da lucratividade. O objetivo deste trabalho foi testar os antioxidantes BHT, PA e PG, em concentração de 1000ppm (m/m), nos biodieseis de pinhão manso, nabo forrageiro e soja, após tratamento de envelhecimento, através de análises termogravimétricas (TG). Os biodieseis foram obtidos através de reações de transesterificação, utilizando rota metílica, obtendo rendimentos aproximados a 90% e foram caracterizados através de parâmetros físico-químicos e técnicas analíticas como: espectroscopia na região do infravermelho (IV) e TG. O envelhecimento através de degradação térmica e oxidativa foi realizado sob fluxo de ar sintético e temperatura de 150ºC por até 24 horas. Foram retiradas alíquotas para análises de TG e IV nos tempos de tratamento 0, 6, 12 e 24 horas. As curvas TG/DTG foram obtidas da temperatura ambiente até 550ºC a uma taxa de aquecimento de 10ºC/min. A atmosfera utilizada foi de nitrogênio com fluxo de 100mL/min e os cadinhos foram de alumínio descartável sem tampa. Com os dados das análises termogravimétricas foi possível estimar a estabilidade térmica e oxidativa dos biodieseis sem e com antioxidantes. Foram observadas etapas de perdas de massas atribuídas à volatilização e/ou degradação dos biodieseis, mudança no perfil termogravimétrico, aumento no número de etapas de perdas de massas com o passar do tempo de tratamento de envelhecimento, indicando a formação de compostos de auto-oxidação do biodiesel, sendo este fato observado através da mudança das temperaturas ONSET. Foi estimada, para cada biodiesel, uma ordem de eficiência dos antioxidantes, baseado principalmente nas análises das curvas termogravimétricas e parâmetros como solubilidade e preço de mercado, encontrando as seguintes ordens: biodiesel de pinhão manso BHT < PG < PA; biodiesel de nabo forrageiro BHT < PG < PA; biodiesel de soja PG < PA < BHT.
The action of an antioxidant is related to the chemical composition of the biodiesel to which it is added. Considering the current importance of the biodiesel industry, their need for antioxidants, the crop yield potential of jatropha (Jatropha curcas L.) and wild radish (Raphanus sativus L.) it ́s necessary to study the efficiency of antioxidants to increase the shelf life of biodiesel, avoid waste and provide increased profitability. The objective of this study was to test antioxidants Butylhydroxytoluene, Propyl Gallate and Pyrogallic Acid in a concentration of 1000ppm (w/w) in biodiesel of jatropha, raphanus and soybean after aging treatment, using thermogravimetry analysis. The biodiesel were obtained by transesterification using methylic route, obtaining approximate yield of 90% and were characterized by physico-chemical and analytical techniques such as thermogravimetry analysis and infrared spectroscopy. The aging through thermal and oxidative degradation was performed under synthetic air flow and temperature of up to 150°C for 24 hours. Aliquots were collected for thermogravimetry analysis and infrared spectroscopy in the treatment times 0, 6, 12 and 24 hours. The thermogravimetry analysis was obtained from ambient temperature to 550°C at a heating rate of 10°C/min. The atmosphere used was nitrogen with flow 100mL/min and disposable in uncovered aluminum crucibles. Under the analysis of data of thermogravimetry it was possible to estimate the thermal and oxidative stability of biodiesel with and without antioxidants. Loss steps mass were observed and assigned to volatilization and/or degradation of biodiesel, change in the profile thermogravimetry, increased number of steps of lost mass over the time of aging treatment, indicating the formation of compounds of autoxidation biodiesel, which is being observed by changing the temperature Onset. It was estimated for each biodiesel, an order of efficiency of antioxidants, mainly based on analysis of the thermogravimetric curves and parameters such as solubility and the market price, finding the following orders: jatropha biodiesel - Butylhydroxytoluene < Propyl Gallate < Pyrogallic Acid; raphanusbiodiesel - Butylhydroxytoluene < Propyl Gallate < Pyrogallic Acid; soybean biodiesel - Propyl Gallate < Pyrogallic Acid < Butylhydroxytoluene
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/4676
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