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Título: Avaliação da estabilidade oxidativa e determinação da cinética de oxidação de óleos vegetais, ácido oleico e biodiesel utilizando o método PetroOXY (ASTM D7545)
Autor(es): Machado, Yguatyara de Luna
Palavras-chave: Cinética oxidativa;Método ASTM D7545;Antioxidante;Óleos vegetais;Ácido oléico;BiodieseL;Oxidative kinetics;PetroOXY method;Antioxidant;Vegetable oils;Oleic acid;Biodiesel
Data do documento: 2-Jul-2014
Citação: MACHADO, Yguatyara de Luna. Avaliação da estabilidade oxidativa e determinação da cinética de oxidação de óleos vegetais, ácido oleico e biodiesel utilizando o método petroOXY (ASTM D7545). 2014. 152f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.
Resumo: Oxidative stability is a parameter included in the European standard EN 14214 and is closely associated with the quality of biodiesel. The biodiesel is usually obtained in a transterification reaction vegetable oil or animal fat. However, the composition of the raw resources biodiesel is obtained from influences the stability degree of the latter, particularly when biodiesel is stored for long periods of time, causing its degradation, thereby reducing biodiesel quality and making it inadequate for trade. In this thesis, an experimental kinetic study based on the consumption of several synthetic antioxidants added in various concentrations to vegetable oils of moringa (Moringa oleifera), passion fruit (Passiflora edulis) and oleic acid (AO) stored for six and eighteen months at the temperatures 110 °C, 120 °C, 130 °C and 140 °C, as well as biodiesel from soybean (Glycine max L.) and sunflower (Helianthus annuus) oils at the temperatures 130 °C, 135 °C, 140 °C and 145 °C at a 700 kPa pure oxygen pressure, using the ASTM D7545 Method (PetroOXY). It has been obtained a first order reaction kinetic model for oleic acid, soybean biodiesel and moringa oil samples, while for passion fruit oil and sunflower biodiesel samples a zero order reaction kinetic model has been obtained. Parameter 0,CICCCC determined for the zero order model was related to distinct composition variations of the raw resources. The stability order of samples established using activation enthalpy (ΔHA) was the following: ΔHA (moringa oil) > ΔHA (Passion fruit oil); ΔHA (oleic acid stored for six months)  ΔHA (oleic acid stored for eighteen months) and ΔHA (soybean biodiesel) > ΔHA (sunflower biodiesel). In all evaluated temperatures except for 140°C, acid numbers for passion fruit oil with antioxidants added have increased after storage, while for the moringa oil a random behavior has been observed.
metadata.dc.description.resumo: A Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis tem como principal missão regulamentar e especificar toda a produção e comercialização do biodiesel produzido em território nacional. Para a sua comercialização é necessário que o biodiesel passe por um controle rígido de qualidade, bem como esteja devidamente especificado pelas principais normas. A estabilidade oxidativa que é um dos parâmetros incluso pela norma européia EN 14214 vem adquirindo cada vez mais espaço em pesquisas por estar intrinsecamente relacionada à qualidade do biodiesel. Biodiesel é uma mistura de ésteres alquílicos de ácidos graxos obtido, convencionalmente, através da reação de transesterificação de um óleo vegetal ou gordura animal. No entanto, a natureza da matéria-prima a qual lhe dará origem é um dos fatores determinantes em seu grau de estabilidade, visto que por apresentarem insaturações em número e em distintas posições os tornam susceptíveis ao ataque do oxigênio atmosférico e a condições de elevadas temperaturas proporcionando, assim, a sua degradação. Uma das principais problemáticas enfrentadas, atualmente, pela indústria de biodiesel provém da sua baixa estabilidade levando a uma diminuição de sua qualidade por longos períodos de armazenamento sendo necessária a aplicação de antioxidantes. Nesta tese, um estudo cinético experimental baseado no consumo de diferentes antioxidantes sintéticos adicionados em distintas concentrações foi realizado com amostras de óleos vegetais de moringa (Moringa oleifera) e de maracujá (Passiflora edulis), ácido oléico estocado (AO) durante seis e dezoito meses e biodiesel de soja (Glycine max L.) e girassol (Helianthus annuus) em diferentes temperaturas, a uma pressão de oxigênio puro a 700 kPa, utilizando a metodologia ASTM D7545 (PetroOXY). O modelo de primeira ordem obtido para o óleo de moringa, amostras de ácido oléico estocado (AO) e biodiesel de soja permitiu obter informações a respeito de parâmetros, tais como: concentração crítica e concentração de antioxidante natural inerente à amostra avaliada , informando que o último não exerceu influência, a não ser inicialmente, no processo oxidativo das mesmas. Enquanto, o parâmetro determinado para o modelo de ordem zero para as amostras de óleo de maracujá e girassol relacionou-se a diferentes reatividades da matéria-prima. A estabilidade das amostras determinadas pela entalpia de ativação (ΔHA) deu-se na seguinte ordem: ΔHA (óleo de moringa) > ΔHA (óleo de maracujá); ΔHA (AO 6 meses) ΔHA (AO 18 meses) e ΔHA (biodiesel de soja) > ΔHA (biodiesel de girassol). Fatores de estabilização desempenharam diferentes papéis na estabilização dos sistemas estudados. Concentração de antioxidante e temperatura mostraram distintas influências, no processo oxidativo, para as amostras de óleos vegetais e ácido oléico estocadas (AO) acompanhadas pelos seus índices de acidez.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21671
Aparece nas coleções:PPGEQ - Doutorado em Engenharia Química

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