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P9. CARACTERIZACIÓN DEL BIODIESEL OBTENIDO
1.Fundamentos teóricos Una vez obtenido el biodiesel, es necesario comprobar si es apto/no apto y de buena o mala calidad, para ello será necesario medir y calcular una serie de parámetros. Los principales fundamentos teóricos que necesitaremos para poder realizar nuestra practica y los posteriores resultados son: Punto de anilina: es la temperatura mínima a la que son miscibles volúmenes iguales de anilina y muestra. Densidad: relación entre la masa y volumen de una sustancia Índice de diésel: se calcula a partir del punto de anilina y de la densidad, según la expresión: I. D =( 32 +1,8∗ P. A )∗((
d )
índice de cetano: se calcula a partir del índice de diésel, según esta expresión: I. C = I. D − 3 Índice de refracción (NORMA INTA 150259): es una medida la cual nos permite determinar la reducción de la velocidad de la luz al propagarse por un medio homogéneo. El valor que obtengamos en la práctica será el relativo. Para obtener el absoluto, solo tendremos que multiplicar el relativo por 1. Indice de acidez: se expresa como mg KOH/g aceite. Es el numero de miligramos de KOH necesarios para neutralizar 1 gramo de aceite o una grasa. Lo calculamos así: Indice de acidez =
56.1∗ N ∗ A
P
siendo: N = la normalidad de la disolución de KOH empleada. A = Volumen en mL de KOH gastados P = peso de la muestra Viscosidad cinemática(ѵ):): es la resistencia interna entre las moléculas de un fluido en movimiento y determina las fuerzas que lo mueven y deforman. Se expresa en mm^2 /s^2 y se calcula: ѵ = C ∗ t siendo las unidades de de C(mm^2 /s^2 ) * t(s) 2.Objetivos El principal objetivo es calcular y medir los parámetros que hemos mencionado en el apartado de fundamentos teóricos, para poder comparar nuestro biodiesel con la normativa americana ASTM D6751 y la europea UNE-EN 14214, para saber si el biodiesel obtenido es apto/no apto y de buena o mala calidad
3.Procedimiento experimental 1 .Punto de anilina: mezclar volúmenes iguales de muestra con anilina (5 mL) en un tubo de ensayo, elevar la temperatura hasta una única fase y enfriar. El punto de anilina corresponde a la temperatura a la que comiencen a separarse de nuevo las fases. 2 .Densidad : con un picnómetro, donde todo el proceso será a la misma temperatura 3 .Indice de refracción : se utiliza un refractómetro, y aproximando la lectura a la tercera cifra decimal, obtenemos el índice de refracción relatico. 4.Indice de acidez : pesamos 2g de biodiesel en un matraz erlenmeyer de 100 mL. Añadir 50 mL de disolución alcohólica (1 volumen de metanol y 10 de etanol con un volumen de agua). Agitar suavemente y añadir unas gotas de fenolftaleína, agitar suavemente y valorar enseguida con KOH 0.01 N. Observando el cambio de color de la capa alcohólica separada 5 .Viscosidad cinemática : Se utiliza un viscosímetro introducido en un baño termostatizado a 40ºC. La muestra se inyecta en el tubo capilar del viscosímetro. Para cuantificar la viscosidad, se determina el tiempo que tarda el biodiesel en recorrer la cavidad comprendida entre dos líneas. 4.Discusion de los resultados Primeramente, procederemos a realizar los cálculos y a continuación realizaremos la comparación de nuestro biodiesel. -Punto de anilina Temperatura: 45 ºC -Densidad Peso picnómetro vacío = 25,919 (g) Peso picnómetro + agua = 52,96 (g) Peso picnómetro + biodiesel = 49,912 (g) Volumen picnómetro = 27,041 (mL) Densidad biodiesel: ρbio = ( peso picnómetro con biodiesel − peso picnómetro ) Volumen picnómetro
g ml -Índice de diésel I. D =
( 32 +1,8∗ P. A )∗(
d
Propiedades UNE-EN 14214 (Europea) ASTM D (Americana) VALORES Limites Limites^ OBTENIDOS Mínimo Máximo Mínimo Máximo Densidad (Kg/m^3 ) 860 900 - - 887, Índice cetano 51 - 47 - 28, Índice de acidez(mgKOH/g)
- 0,5 - 0,5 0, Viscosidad cinemática(mm^2 /s) 3,5 5 1,9 6 6, Como bien podemos comprobar, el biodiesel obtenido es de muy mala calidad, ya que no cumple ni la normativa Europea, ni la americana, solamente es apto en el apartado de densidad, pero no podemos venderlo ya que no cumple los demás requisitos. Tabla 9.1. Comparación biodiesel con normativas
