Determinação do índice de iodo a partir da composição dos óleos

Abstract

Os crescentes problemas associados às emissões de gases poluentes para a atmosfera, tornou necessário a implementação de programas ambientais para redução da poluição onde os incentivos à utilização de energias renováveis fazem parte dessa estratégia. Desta forma, devido ao elevado preço do combustível diesel e aos incentivos fiscais associados à utilização de combustíveis renováveis, o uso do biodiesel tornou-se economicamente atractivo. Confrontados com o uso crescente de biodiesel e com alguns problemas relacionados com o funcionamento dos motores, que o utilizavam como combustível, os fabricantes de motores diesel foram obrigados a estabelecer limites para algumas propriedades consideradas importantes. Para caracterizar o biodiesel produzido através da reacção de transesterificação (transformação dos óleos vegetais em biodiesel, através da reacção com metanol), foram implementadas diversas técnicas analíticas que permitem verificar a sua conformidade com a Norma Europeia EN14214, que é adoptada em Portugal. A composição química e as propriedades do biodiesel dependem da constituição da matéria-prima, nomeadamente do comprimento e do grau de saturação dos ácidos gordos e do álcool utilizados no seu fabrico. A presença de uma elevada quantidade de ligações duplas e triplas tem como consequência uma maior propensão para a ocorrência de oxidação, provocando uma formação de resíduos no depósito, e um eventual entupimento dos injectores. O índice de iodo, que foi o parâmetro da norma cujo modelo de previsão foi desenvolvido no presente trabalho, permite determinar a insaturação do biodiesel, ou seja é uma propriedade que permite estudar a tendência para a oxidação do combustível. Quanto maior for a insaturação de um ácido gordo, maior será o índice de iodo. A norma em vigor para a qualidade do biodiesel, estabelece um valor máximo de 120 relativamente ao índice de iodo, para a utilização do biodiesel como combustível. Neste trabalho foram estudados através de análise multivariada, e de redes neuronais artificias, dois modelos alternativos para a determinação do índice de iodo, tendo como base a composição do biodiesel. Os resultados obtidos mostram que os índices de iodo previstos por ambos os modelos estão de acordo com os valores obtidos no laboratório por análise com cromatografia gasosa.

The growing problems associated to the emission of polluting gases to the atmosphere has lead to the implementation of environmental programs towards the reduction of pollution; the incentives for the use of renewable energies belong to this strategy. Hence, due to the high price of diesel fuel and the fiscal incentives associated to the use of renewable fuels, the use of biodiesel has become economically attractive. Confronted with the growing use of biodiesel and some problems related to the functioning of motors that used it as fuel, the manufacturer of diesel engines had to establish limits to some important characteristics. In order to characterize the biodiesel produced through the reaction of transesterification (transformation of the vegetal oils into biodiesel through the reaction of methanol), several analytical techniques were implemented which allow checking its accordance with the European Norm EN14214, adopted in Portugal. The chemical composition and the characteristics of the biodiesel highly depend on the constitution of the raw material, namely of the length and the saturation grade of the fat acids and the alcohol used in its production. The presence of a high number of double and triple bonds leads to a higher oxidation occurrence and a concomitant formation of residues in the tank/reservoir, and an eventually obstruction of the injectors. The iodine value, which was the parameter of the norm which prevision model was developed in this paper, allows to determine the unsaturation of the biodiesel; which means it is a characteristic that allows studying the tendency to the oxidation of the fuel. The bigger the saturation of a fat acid, the bigger would be the iodine value. Taking into account the quality of biodiesel, the present norm establishes a maximum value for the iodine value of 120 for the utilization of biodiesel as fuel. In this paper there were studied through the multivariate analysis and artificial neural networks two alternative models for the determination of the iodine value, having the biodiesel composition as a standard. The results obtained show that the iodine values obtained by both models are similar the ones obtained in the laboratory using gas chromatography.