Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84505
Tipo: Dissertação
Título: Análise da ação de antioxidantes na estabilidade oxidativa de biodiesel de soja, babaçu e blend: uma análise via rancimat, FTIR, UV-Vis e parâmetros de qualidade
Autor(es): Lima, Mauricio Dorneles
Orientador: Rios, Maria Alexsandra de Sousa
Palavras-chave em português: Biodiesel - Armazenamento;Biodiesel - Oxidação;Antioxidantes;Biocombustíveis;Protocolos
Palavras-chave em inglês: Biodiesel fuels - Storage;Biodiesel fuels - Oxidation;Antioxidants;Biomass energy;Protocols
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Data do documento: 2025
Citação: LIMA, Mauricio Dorneles. Análise da ação de antioxidantes na estabilidade oxidativa de biodiesel de soja, babaçu e blend: uma análise via rancimat, FTIR, UV-Vis e parâmetros de qualidade. 2025. 116 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.
Resumo: biodiesel é suscetível à oxidação, agravada por luz, oxigênio e calor. Segundo a resolução n° 920/2023 da ANP, a adição de antioxidantes é obrigatória, cabendo à cadeia produtiva escolher compostos que garantam o período de indução (PI) mínimo de 13 h. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo analisar a ação dos antioxidantes butil-hidroxitolueno (BHT), tris(dimetilaminometil)fenol (DMP30) e o Líquido da Casca da Castanha do Caju (LCC) natural na estabilidade oxidativa do biodiesel de soja (BS100), babaçu (BB100) e blend (BS50:BB50), via oxidação acelerada e não acelerada. Os antioxidantes foram adicionados a 1000 mg·kg -1 . As amostras seguiram três caminhos distintos, sendo submetidas paralelamente ao Rancimat (oxidação acelerada), conforme a norma EN 14112, a equipamento de bancada (oxidação acelerada) por 14 h a 110 ± 5 °C, com borbulhamento de ar, e ao armazenamento por 180 dias (oxidação não acelerada). A ação dos antioxidantes foi avaliada por Rancimat, FTIR (1620 a 1860 cm⁻¹), UV-Vis (200 a 500 nm) e pelos parâmetros de qualidade Índice de Acidez (EN 14104), Índice de Peróxido (AOCS Cd 8-53), Viscosidade Cinemática (ASTM D7042) e Massa Específica (ASTM D4052), por fim, foram realizadas Análises de Variância (ANOVA) e teste de Tukey com os dados obtidos. Os resultados via Rancimat indicaram que todas as amostras contendo DMP30 atenderam ao PI mínimo de 13 h exigido pela RANP nº 920/2023, sendo a ordem de eficiência DMP30 > BHT > LCC. O melhor PI foi observado para a amostra BB100 (26,93 h), seguida de BS100 (19,42 h) e BS50:BB50 (18,27 h). A análise de FTIR não mostrou um padrão de eficiência entre os antioxidantes que permita uma comparação direta com o Rancimat. Em relação às demais análises, o DMP30 superou o BHT, o LCC e as amostras controle, com eficiência igual ao Rancimat, tendo em vista que o DMP30 possui em sua estrutura, aminas aromáticas capazes de inibir produtos de oxidação secundária, apresentando maior eficiência do que antioxidantes fenólicos, como o BHT. Por outro lado, o LCC, composto majoritariamente por ácido anacárdico, pode gerar espécies reativas que favorecem a oxidação das amostras de biodiesel. Portanto, os resultados evidenciam a maior eficiência do DMP30 e a viabilidade de estabelecer protocolos que correlacionem os resultados obtidos pelo Rancimat com métodos alternativos, como UV-Vis, índice de acidez e índice de peróxido, entre outros, para orientar a seleção de novos antioxidantes por meio de protocolos que combinem técnicas acessíveis, reduzindo custos ao priorizar apenas antioxidantes com potencial para aprimorar a estabilidade oxidativa do biodiesel.
Abstract: Biodiesel is susceptible to oxidation, which is aggravated by light, oxygen, and heat. According to ANP Resolution n° 920/2023, the addition of antioxidants is mandatory, and the production chain is responsible for selecting compounds that ensure a minimum induction period (IP) of 13 h. In this context, this study aimed to evaluate the action of the antioxidants butylated hydroxytoluene (BHT), tris(dimethylaminomethyl)phenol (DMP30), and natural Cashew Nutshell Liquid (CNSL) on the oxidative stability of soybean biodiesel (SB100), babassu biodiesel (BB100), and their blend (SB50:BB50) through accelerated and non- accelerated oxidation. The antioxidants were added at 1000 mg·kg⁻¹. The samples followed three distinct paths, simultaneous testing by Rancimat (accelerated oxidation) according to EN 14112, a bench-scale accelerated oxidation system for 14 h at 110 ± 5 °C with air bubbling, and long-term storage for 180 days (non-accelerated oxidation). The antioxidant action was assessed using Rancimat, FTIR (1620–1860 cm⁻¹), UV-Vis (200–500 nm), and quality parameters including Acid Index (EN 14104), Peroxide Index (AOCS Cd 8-53), Kinematic Viscosity (ASTM D7042), and Density (ASTM D4052). Finally, Analysis of Variance (ANOVA) and Tukey's test were applied to the collected data. Rancimat results indicated that all samples containing DMP30 met the minimum IP of 13 h required by ANP Resolution n° 920/2023, with the efficiency order being DMP30 > BHT > CNSL. The highest IP was observed for the BB100 sample (26.93 h), followed by SB100 (19.42 h) and the SB50:BB50 blend (18.27 h). FTIR analysis did not reveal a consistent efficiency pattern among antioxidants to allow direct comparison with Rancimat data. Regarding the other analyses, DMP30 outperformed BHT, CNSL, and the control samples, showing efficiency consistent with Rancimat results. This can be attributed to the aromatic amine groups in DMP30, which inhibit secondary oxidation products more effectively than phenolic antioxidants such as BHT. In contrast, CNSL composed mainly of anacardic acid, can generate reactive species that promote biodiesel oxidation. Therefore, the results confirm the superior efficiency of DMP30 and support the feasibility of developing protocols that correlate Rancimat results with alternative methods such as UV-Vis, acid index, and peroxide index, among others. Such protocols would combine accessible techniques to guide the selection of new antioxidants, reducing costs by prioritizing only those with potential to enhance the oxidative stability of biodiesel.
Descrição: Este documento está disponível online com base na Portaria no 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84505
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0009-0004-2897-7603
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/3938939179704141
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0002-3145-0456
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/6872916731299617
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DEQ - Dissertações defendidas na UFC

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
2025_dis_mdlima.pdf3,76 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.