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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Combinações aditivas alternativas aplicadas na estabilização de biodiesel: influência de contaminantes metálicos na sua degradação
metadata.dc.creator: Comin, Marina
metadata.dc.contributor.advisor1: Trindade, Magno Aparecido Gonçalves
metadata.dc.contributor.referee1: Fiorucci, Antonio Rogério
metadata.dc.contributor.referee2: Munoz, Rodrigo Alejandro Abarza
metadata.dc.description.resumo: O biodiesel tem ganhado espaço nas políticas energéticas nos últimos anos e é considerado um real substituto para o petrodiesel. O uso do biodiesel como substituto parcial ou integral do diesel apresenta muitas vantagens como biodegradabilidade, baixa toxicidade e balanço energético favorável, contribuindo para a redução do efeito estufa. Porém, sua estabilidade à oxidação é um fator a ser considerado na sua comercialização. Pequenas quantidades de metais são suficientes para acelerar as reações de oxidação. Neste trabalho foi realizado o estudo do uso de combinações contendo aditivos alternativos e antioxidantes convencionais, com a finalidade de encontrar uma combinação, que proporcionasse maior estabilidade do biodiesel de soja, depois de submetido ao processo termodegradativo. Estudou-se diferentes concentrações e combinações contendo os aditivos: propilgalato (PG), solvente azul 59 (SA-59), terc-butilhidroquinona (TBHQ), alizarina (ALZ) e ácido cítrico (AC) em formulações individuais, binárias e ternárias. Além disso, foi estudado o efeito catalítico dos metais Fe3+, Ni2+, Mn2+, Co2+ e Cu2+ na degradação do biodiesel de soja, comparando-se o efeito catalítico do metal em relação ao biodiesel puro e o biodiesel contaminado com estes metais e a influência das combinações no controle da degradação do biodiesel de soja contaminado com estes metais. Para avaliar o efeito sinérgico das diferentes combinações, realizou-se os testes do índice de acidez e o teste de oxidação acelerada em Rancimat®. Os resultados obtidos mostram que o uso combinado de aditivos proporciona maior efeito estabilizante ao biodiesel, sendo as combinações ternárias as mais eficientes. As análises realizadas com os contaminantes metálicos comprovaram que, uma concentração de 2 mg kg-1 dos metais nas amostras de biodiesel resulta em uma redução na estabilidade oxidativa. Neste caso, Cu2+, Co2+ e Mn2+ foram os metais que proporcionaram maior efeito catalítico na degradação das amostras analisadas. Assim, foi constatado que as combinações propostas apresentaram efeito sinérgico, melhorando a estabilidade oxidativa e o período de indução das amostras de biodiesel quando contaminadas com os metais. Entretanto, as combinações ternárias (PG 100 mg kg-1 SA-59 + 50 mg kg-1 + AC10 mg kg-1) e (TBHQ 100 mg kg-1 + ALZ 50 mg kg-1 + AC 10 mg kg-1) foram as mais efetivas. Por fim, considerou-se que estas combinações são promissoras para uso na estabilização de biodiesel, as quais, mesmo em baixíssima concentração (somatório dos aditivos de 160 mg kg-1), apresentaram desempenho próximo ao próprio antioxidante convencional (PG e TBHQ), cuja concentração adicionada, em geral, é acima de 500 mg kg-1 para atender a ANP que exige período de indução mínimo de 8,0 horas.
Abstract: In the past years, biodiesel has been gaining space on energy policies and is considered a real substitute for mineral diesel. The use of biodiesel as a partial or whole substitute for diesel has many advantages such as biodegradability, low toxicity and favorable energy balance helping to reduce the greenhouse effect. However, its oxidation stability is an aspect to be considered in its marketing. Small amounts of metals are sufficient to accelerate the oxidation reactions. In this paper, it was studied the use of combinations containing alternative additives and conventional antioxidants with the purpose to find an appropriate one that provides greater stability of soybean biodiesel after submitted the thermal degradation process. It was examined different concentrations and combinations containing additives: propyl gallate (PG), solvent blue 59 (SA-59), tert-butylhydroquinone (TBHQ), alizarin (ALZ) and citric acid (CA) in individual, binary and ternary formulations. Furthermore, it was analyzed the catalytic effect of metals Fe3+, Ni2+, Mn2+, Co2+ e Cu2+ on soybean biodiesel degradation comparing the catalytic effect of metal in relation to pure biodiesel and biodiesel contaminated with those metals and the influence of combinations in controlling degradation of soybean biodiesel contaminated with metals. To estimate the synergistic effect of different combinations, it was executed the acid value test and the accelerated oxidation test Rancimat®. The results obtained show that the combined use of additives provides greater stabilizing effect for biodiesel, being the most efficient the ternary combinations. The metallic contaminants analysis have shown that a concentration of 2 mg kg-1 of metals in the biodiesel samples results in a decrease in the oxidative stability. In this case, Cu2+, Co2+ e Mn2+ are the metals that provide greater catalytic effect on the degradation of the samples. Thus, it was confirmed that the proposed combination demonstrated synergistic effect improving the oxidative stability and the induction period of biodiesel samples when contaminated with metals. Moreover, the ternary combinations (PG 100 mg kg-1 + SA-59 50 mg kg-1 + CA 10 mg kg-1) and (TBHQ 100 mg kg-1 + ALZ 50 mg kg-1 + CA 10 mg kg-1) are the most effective. In conclusion, these combinations are promising for use in biodiesel stabilization, which, even at very low concentration (160 mg kg-1 additives sum) performed similar to the conventional antioxidant (PG and TBHQ), which the usual concentration is above 500 mg kg-1 to measure up ANP that requires minimal induction period of 8.0 hours.
Keywords: Biodiesel - aditivos
Biodiesel - Additives
Metais
Metals
Estabilidade oxidativa
Oxidative stability
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Grande Dourados
metadata.dc.publisher.initials: UFGD
metadata.dc.publisher.department: Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia
metadata.dc.publisher.program: Programa de pós-graduação em Química
Citation: COMIN, Marina. Combinações aditivas alternativas aplicadas na estabilização de biodiesel: influência de contaminantes metálicos na sua degradação. 2016. 75 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados, MS, 2016.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/1484
Issue Date: 26-Feb-2016
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