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Dissertação de Mestrado
Documento
Autor
Nome completo
Flávia Dias Fernandes
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Lorena, 2019
Orientador
Banca examinadora
Silva, Maria Lúcia Caetano Pinto da (Presidente)
Canettieri, Eliana Vieira
Castro, Heizir Ferreira de
Catuogno, Célia Regina Tomachuk dos Santos
Título em português
Estudo da ação antioxidante e anticorrosiva de produtos naturais usados como aditivos ao biodiesel
Palavras-chave em português
Aço carbono 1020
Amendoeira-da-praia
Amoreira
Antioxidante
Biodiesel. Corrosão
Cobre
Goiabeira
Zinco
Resumo em português
Os impactos provocados pelo uso de combustíveis derivados de petróleo têm levado a uma maior conscientização no que diz respeito ao uso de energias renováveis. Assim, o biodiesel apresenta-se como uma solução em substituição ao diesel. Porém sua baixa estabilidade oxidativa altera seu padrão de qualidade, que por sua vez aumenta sua ação corrosiva em equipamentos e estruturas metálicas. O presente trabalho aborda o estudo da melhoria do comportamento oxidativo do biodiesel de óleo de soja em contato com placas metálicas de aço carbono 1020, de cobre e de zinco utilizando antioxidantes naturais. Foi realizado teste gravimétrico conforme as normas ASTM G1-03 e G31, em que foram feitas pesagens das massas antes da imersão dos corpos de prova e durante o experimento como controle para o estudo. Os corpos de prova ficaram imersos em biodiesel suspensos por um fio de nylon, em recipiente de vidro fechado. As análises foram realizadas a temperatura ambiente por 2520 h e a 60 °C por 1440 h com o biodiesel puro (BP) e aditivado com extratos de folhas de amendoeira-da-praia (BA), de amoreira (BB) e de goiabeira (BC), obtidos pelo processo Soxhlet. O biodiesel em contato com as placas metálicas foi avaliado através do índice de acidez e espectroscopia de absorção no infravermelho com Transformada de Fourier. Para as placas metálicas foram realizadas análises de microscopia eletrônica de varredura acoplado a um espectrômetro de energia dispersiva e difratometria de raios-X. Resultados mostram que a 60 °C após 1440 h a perda de massa para as placas de cobre e de zinco, bem como a taxa de corrosão e o índice de acidez foram maiores. A eficiência de inibição dos aditivos ao biodiesel em contato com as placas de cobre segue a seguinte ordem: BC > BB > BA a temperatura ambiente e BA > BB > BC a 60 °C. Para o zinco tem-se: BC > BA > BB a temperatura ambiente e BC > BA a 60 °C. As análises de MEV e de DRX confirmam a corrosão das placas de cobre e de zinco, observando-se um menor desgaste para as seguintes placas devido ao uso dos aditivos ao biodiesel: cobre imerso em BC e em BA, a temperatura ambiente e a 60 °C respectivamente e para o zinco imerso em BC a 60 °C. As placas de aço carbono 1020 nas duas condições de temperatura e a de zinco apenas imersa em BC a temperatura ambiente, se mostram compatíveis para a estocagem do biodiesel. O extrato da folha da goiabeira foi o melhor aditivo nas condições estudadas.
Título em inglês
Study of the antioxidant and anticorrosive action of natural products used as biodiesel additives
Palavras-chave em inglês
Antioxidant
Carbon steel 1020
Copper
Corrosion
Guava
Mulberry
Tropical almond
Zinc
Resumo em inglês
The impacts of the petroleum-derived fuels have led to an increase awareness of the use of renewable energy. However biodiesel presents itself as a solution to replace diesel. Although its low oxidative stability changes the quality standard increasing its corrosive action in metallic equipment and structures. The present work deals with the study of the improvement of the oxidative behavior of soybean oil biodiesel in contact with metallic plates of 1020 carbon steel also copper and zinc using natural antioxidants. A gravimetric test was performed according to the ASTM G1-03 and G31 standards in which masses were weighed prior to immersion of the specimens and during the experiment as control for the study. The specimens were immersed in biodiesel suspended by a nylon wire in an enclosed glass container. The analyzes were performed at room temperature for 2520 h and 60 °C for 1440 h with pure biodiesel (BP) and added with extracts of leaves of tropical almond (BA) mulberry (BB) and guava (BC), obtained by the Soxhlet process. The biodiesel in contact with the metallic plates was evaluated through the acid index and infrared absorption spectroscopy with Fourier transform. For the metal plates a scanning electron microscopy analyzes were performed with a coupled dispersive energy spectrometer and X-ray diffraction. Results show that at 60 ° C after 1440 h the mass loss for the copper and zinc plates as well as the corrosion rate and the acid number were higher. The inhibition efficiency of the additives to biodiesel in contact with the copper plates follows the following order: BC > BB > BA at room temperature and BA > BB > BC at 60 °C. For zinc plates results shows: BC > BA > BB at room temperature and BC > BA at 60 °C. SEM and XRD analyzes confirm the corrosion of the copper and zinc plates. It's observed less corrosion for the following plates due the using of additives in the biodiesel: copper immersed in BC and BA at room temperature and at 60 °C respectively and for zinc immersed in BC at 60 °C. The 1020 carbon steel plates in the two temperature conditions and the zinc plate only immersed in BC at room temperature shown compatible for biodiesel storage. The leaf extract of guava was the best additive under the conditions studied.
 
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EQD18005_O.pdf (4.06 Mbytes)
Data de Publicação
2019-07-12
 
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