Estudo da influência da adição de etanol e/ou metanol ao biodiesel associado a ferramentas quimiométricas

Exportado OPUSMade available in DSpace on 2019-08-10T12:13:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacaoannavf2.pdf: 2676069 bytes, checksum: 32031788dfe69593e9585a1c982db2ce (MD5) Previous issue date: 20O objetivo principal deste trabalho é estudar a influência da adição de álcool (metanol e/ou etanol) ao biodiesel. Para isto, a técnica quimiométrica de Análise de Componentes Principais (PCA) foi associada a espectros no infravermelho no intuito de separar amostras de biodiesel de soja e sebo com teores alcoólicos de etanol e/ou metanol variados. Através da PCA, conseguise uma boa redução dos dados, referente ao intervalo espectral compreendido entre 4.000 a 1.200 cm-1, obtendo gráficos mais facilmente examinados e interpretados, mantendo uma alta variância explicada. Neste modelo, com apenas quatro componentes principais, foi possível representar 96,94% do total da variabilidade. Pela primeira componente principal, separou-se as amostras com altos teores alcoólicos (igual ou acima de 5% (v/v)) das amostras com baixos teores alcoólicos (igual ou abaixo de 2% (v/v)). A Análise de Discriminante Linear com Mínimos Quadrados Parciais (PLS-DA) confirmou que a separação pela PCA ocorreu sem nenhum percentual de erro. A regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLS) foi utilizada para prever o teor alcoólico nas amostras e, com apenas três variáveis latentes, acumulou-se um total de 96,08% de variância em X e 98,85% de variância em Y no modelo. Os baixos valores de RMSEC e RMSEP obtidos indicam que essa metodologia pode ser aplicada em substituição à técnica de cromatografia gasosa, prevista nas normas EN 14110 e NBR 15343, apresentando como vantagem a rapidez. Termogravimetria também foi utilizada e confirmou os resultados da Espectrometria de Absorção Molecular na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), demonstrando que amostras com altos teores alcoólicos sofreram decomposição de forma diferente das amostras com baixos teores alcoólicos. Além disso, a influência do teor alcoólico no biodiesel foi estudada para duas propriedades físico-químicas (estabilidade oxidativa e ponto de fulgor), em conformidade com as normas ASTM D 93 e EN 14112, respectivamente. O ponto de fulgor das amostras foi muito afetado com a presença de álcool, devido à alta volatilidade desse composto. Com o aumento da concentração de álcool, o ponto de fulgor das amostras diminuiu, enquanto que a estabilidade oxidativa aumentou.The objective of this work is to study the influence of the addition ofalcohol methanol or ethanol - to biodiesel. Therefore, Principal Components Analysis (PCA) was combined with infrared spectra with the aim of separating soybean and tallow biodiesel samples with different alcohol contents of ethanol or methanol. PCA yielded a good reduction of data regarding the spectral interval in the range of 4.000 to 1.200 cm-1, obtaining easily interpretable and examinable graphics maintain high explained variance. In this model with merely four principal components it was possible to represent 96,94% of total variability. With the first principal component, the samples were separated into a samples with high alcohol content equal to or above 5% (v/v) and sampleswith low alcohol content equal to or below 2% (v/v). The Partial Least Squares Discriminant Analysis (PLS-DA) confirmed that the PCA separation occurred with no error percentage. The Partial Least Squares (PLS) was used to predict the alcohol content of the samples, with only three latent variables, which provided an accumulated variance of 96,08% in X and 98,85% of variance in Y. The low RMSEC and RMSEP values obtained indicate that this methodology can be employed in place of the gas chromatography technique provided by the EN 14110 and NBR 15343 norms, it is also fast. The Thermogravimetry alsoconfirmed the results of the Molecular Absorption Spectrometry in the Fourier Transformed Infrared Region (FTIR), showing that the samples with high alcohol content suffered different decomposition from the samples with low alcohol content. Furthermore, the influence of alcohol content in the biodiesel was studied for two physico-chemical properties (oxidative stability and flash point) in accordance with ASTM D 93 and EN 14112, respectively. The flash point of the samples was greatly affected by the presence of alcohol, due to high volatility of this compound. With increase of the concentration of alcohol, the flash point of the samples decreased while the oxidative stability increase