ESTUDO ELETROQUÍMICO SOBRE A OXIDAÇÃO DE BIODIESEL

Abstract

Objetivando a preservação ambiental e a melhoria do desempenho dos motores dos transportes, a Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis estabelece a adição obrigatória de biodiesel ao diesel mineral em uma proporção de 5% de biodiesel, em volume, ao diesel. Um dos parâmetros de qualidade é o período de indução, que está relacionado com a estabilidade oxidativa do biodiesel e é determinado pelo método Rancimat. A RANP 14/12 estabelece o período de indução mínimo de 6 h, queindica que o biocombustível será estável por até 6 meses de armazenamento. O presente trabalho propõe uma metodologia eletroquímica para estudar o comportamento oxidativo do biodiesel, utilizando a técnica voltametria cíclica. O biodiesel metílico de soja, sintetizado a partir da rota com catálise básica homogênea, apresentou período de indução 4,88 h e foi utilizado em todos os experimentos deste trabalho. Dentre os meios estudados para os ensaios voltamétricos, optou-se pelo meio orgânico, utilizando ácido nítrico como eletrólito de suporte. A metodologia proposta apresentou boa resposta à oxidação eletroquímica do biodiesel, devido à boa linearidade de crescimento da corrente de pico anódico com as adições da amostra, com coeficiente de correlação 0,996, para concentrações de até 10,66 mg.mL-1 de biodiesel. A partir da concentração de 12,44 mg.mL-1, observa-se uma pequena perda de linearidade, que pode ser atribuída à limitação do processo catalítico na superfície do eletrodo de ouro e à possível formação de um filme de poliacetonitrila. Os resultados obtidos no presente trabalho confirmam a viabilidade do método proposto para o estudo eletroquímico sobre a oxidação do biodiesel.

Palavras-chave: Biodiesel. Estabilidade Oxidativa. Voltametria Cíclica.

ELECTROCHEMICAL STUDY ABOUT THE OXIDATION OF BIODIESEL

Abstract: Aiming environmental preservation and improvement on performance of engines transports, the Brazilian National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels establishes the mandatory addition of biodiesel to mineral diesel in Brazil, in a proportion of 5% of biodiesel, in volume, to diesel. One of the quality parameters of the biodiesel is the induction period, which is related to its oxidative stability, it being determined by the Rancimat method. The RANP no 14/2012 establishes a minimum value of 6 h for the induction period, which indicates that the biofuel will be stable for 6 months storage. This work proposes an electrochemical methodology to study oxidative behavior of biodiesel, using cyclic voltammetry technique. A methylic soybean biodiesel was synthesized through a basic catalysis homogeneous route, presenting an induction period of 4,88 h, which was utilized in all experiments of this work. Among all conditions evaluated for the voltammetric study, the organic middle was the chosen, using nitric acid as supporting electrolyte, because it presented the best voltammetric results, in terms of resolution and sensitivity. The proposed methodology presented a good response for the electrochemical oxidation study of biodiesel, due to the good linear relationship obtained between the anodic peak current and biodiesel concentration, with a correlation coefficient of 0,996, to concentrations until 10,66 mg.mL-1 of biodiesel. From concentration of 12,44 mg.mL-1, a small deviation from linearity is observed, which could be attributed to the limitation of the catalytic process on the gold electrode surface and to the possible formation of a polyacetonitrile film.The results obtained in the present work confirm the viability of the proposed method to the electrochemical study about oxidation of biodiesel.

Keywords: Biodiesel. Oxidative Stability. Cyclic Voltammetry.

ESTUDIO ELECTROQUÍMICO SOBRE LA OXIDACIÓN DE BIODIESEL

Resumen: Con el objetivo de preservar el medio ambiente y mejorar el desempeño de los motores de los transportes, la Agencia Nacional de Petróleo, Gas Natural y Biocombustibles establece la adición obligatoria de biodiesel al diesel mineral en una proporción de 5% de biodiesel, en volumen, de diesel. Uno de los parámetros de calidad es el período de inducción, que tiene relación con la estabilidad oxidativa del biodiesel y se determina por el método Rancimat. La RANP 14/12 establece el período de inducción mínimo de 6 h, que indica que el biocombustible será estable durante 6 meses de almacenamiento. En este trabajo se propone una metodología electroquímica para estudiar el comportamiento electroquímico de la oxidación de biodiesel, utilizando la técnica de voltametría cíclica. El biodiesel de soja metílico, sintetizado a partir de la ruta con catálisis básica homogénea, presentó período de inducción de 4,88 h y se utilizó en todos los experimentos de este trabajo. De las condiciones estudiadas para los ensayos de voltametría, el medio orgánico fue el elegido, usando ácido nítrico como electrólito de soporte. La metodología propuesta presenta una buena respuesta a la oxidación electroquímica del biodiesel, debido a la buena linealidad de aumento de la corriente de pico anódico con adición de muestra, con un coeficiente de correlación 0,996 para concentraciones de hasta 10,66 mg.mL-1 de biodiesel. Después de la concentración de 12,44 mg.mL-1, una pequeña desviación de la linealidad se observa, lo que podría atribuirse a la limitación del proceso catalítico en la superficie del electrodo de oro y a la posible formación de una película de poliacetonitrila. Los resultados obtenidos en el presente trabajo confirman la viabilidad del método propuesto para el estudio sobre la oxidación electroquímica de biodiesel.

Palabras clave: Biodiesel. Estabilidad oxidativa. Voltametría cíclica.