Aula IFBA PPBio II 5
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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA
BAHIA \u2013 CAMPUS: PAULO AFONSO
Disciplina: Processos de Produção de Biocombustíveis II
Propriedades do Biodiesel
Prof. DSc. Luiz Antonio Pimentel Cavalcanti
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Introdução
 	A estabilidade do biodiesel, assim como todos os combustíveis, refere-se ao processo de degradação que modifica suas propriedades químicas e físicas.
 	O biodiesel pode ser degradado pelo contato direto com o oxigênio (oxidação), decomposição térmica com ou sem presença de oxigênio devido ao excesso de calor, reação de hidrólise pelo contato com água ou umidade, e biodegradação por ação bacteriana, enzimática e fungicida.
 	 Também é válido ressaltar que a degradação do biodiesel pode ocorrer na produção do biocombustível ao armazenamento industrial e em tanques e motores de automóveis.
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Estabilidade oxidativa do biodiesel
 	A estabilidade oxidativa do biodiesel, refere-se a tendência do biocombustível reagir com o oxigênio do ar em temperaturas próximas à temperatura ambiente. Esta reação geralmente ocorre de forma lenta, porém é acelerada quando em altas temperaturas. 
	
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Sedimentos provindo da oxidação do combustível em partes internas de um motor
	Geralmente o biodiesel vindo de gorduras insaturadas, como óleos vegetais, tende a oxidar-se mais rapidamente que o biodiesel que provém de gorduras saturadas, como as de origem animal.
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Mas por que o biodiesel de gordura insaturada é mais suscetível à oxidação que o de gordura saturada?
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	A resposta para isto está na estrutura química das cadeias carbônicas da gordura, que devido as insaturações, contém grupos alílicos ou bi-alílicos, grupos metilenicos vizinhos as ligações duplas (-CH=CH-CH2-). Ex: 
	Os sítios bi-alílicos ou alílicos , são bastante susceptíveis à oxidação. 
Nota: O carbono bi-alílico trata-se do carbono entre duas ligações duplas adjacentes.
Estabilidade oxidativa do biodiesel
 
 
 
 
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Estabilidade oxidativa do biodiesel
 
 
 
 
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		A gordura saturada, que geralmente provém de gordura animal, em sua estrutura química o teor de insaturações é muito menor .
E como todos os carbonos saturados (exceto do grupo carbonila) estão hibridizados de forma sp³, e o número de grupos alílicos é muito pequeno, a cadeia é mais resistente a formação de radicais, e logo, o biodiesel derivado deste tipo de cadeia também será mais estável neste sentido.
	As gorduras saturadas devido a sua estrutura química geralmente são sólidas, e devido a sua estabilidade, nosso organismo não consegue quebrar a molécula, e acaba por aumentar os níveis de gordura no sangue, causando doenças. É recomendável consumir diariamente menos de 20g dessa gordura.
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Fim da oxidação \u2013 produtos estáveis
 
 
 
 
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	Os níveis de peróxidos começam a crescer lentamente até atingir uma concentração crítica, este período de tempo chama-se período de indução. Que é o parâmetro para comparar estabilidade oxidativa de várias amostras.
	A diversidade de mecanismos possíveis à terminação da reação do oxidação gera uma gama de produtos estáveis, tais como cerca de 25 tipos de aldeídos, alcoóis de cadeia aberta, ésteres, ácido graxos, e polímeros (formados por ligações C-C e C-O-C)
Borras formadas por oxidação de combustível em motores
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Antioxidantes
 
 
 
 
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	Os anti-oxidantes são espécies químicas que agem contrariamente a formação de radiais livres, deste modo impedem à oxidação, pois fornecem átomos de hidrogênio na forma radicalar que reagem com os peróxidos prevenindo-os de criar outros radicais nas cadeias carbônicas (auto-oxidação).
	
	Geralmente os anti-oxidantes são formados por compostos de amina ou aromáticos. O uso no biodiesel está quase sempre restrito ao derivados de aromáticos (na sua grande maioria derivados de fenóis).
Frutas e hortaliças são boas fontes naturais de anti-oxidantes 
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Antioxidantes sintéticos
 	
 
 
 
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	Por causa da baixa performance do tocoferol no uso com biodiesel, torna-se necessário a busca por anti-oxidantes sintéticos, tal como, o TBHQ, PY, PG e BHT que são utilizados em concentrações de 200 a 1000 ppm.
	
	A figura ilustra a estrutura Química de alguns antioxidantes sintéticos BHA, BHT, PG, TBHQ
	Destes, o antioxidante TBHQ é descrito na literatura como o mais adequado para o biodiesel.
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Técnicas para caracterização da estabilidade oxidativa
 
 
 
 
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	Existem e ainda estão desenvolvendo-se vários métodos para caracterizar a estabilidade oxidativa do biodiesel, sempre baseados na oxidação primária e secundária da amostra, mudanças na propriedades físicas (tal como cor, ou viscosidade).
	
Estrago causado por reações de oxidação do combustível em partes internas de motor, o que mostra a importância do estudo da estabilidade oxidativa
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Método Rancimat
 
 
 
 
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	O método instrumental Rancimat, desenvolvido pela Metrohm (método EM 14112), é bastante utilizado para avaliar a estabilidade oxidativa de óleos vegetais e biodiesel.
	
Equipamento Rancimat
	Neste método, avalia-se 3g de amostra, que é submetida a um aquecimento de 110 °C onde gás oxigênio é injetado na amostra.
	Produtos voláteis são produzidos na oxidação e são dissolvidos em água e quantificados através da mudança da condutividade graças a eletrodos imersos.
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Método Rancimat
 
 
 
 
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Método Rancimat
 
 
 
 
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 Ponto de Entupimento de Filtro a Frio
 (Cold Filter Plugging Point \u2013 CFPP)
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Obrigado
Contato: luizufpe@yahoo.com.br
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