Análise da interação intermolecular em blendas biocombustíveis/petrodiesel do sistema biodiesel-diesel-álcool etílico via propriedades de excesso, espectroscopia de infravermelho e impedância

Abstract

In this work, the physicochemical properties of fuel blends, the ternary system biodiesel-diesel–ethanol (BDE), were studied with the purpose to detect and correlate the properties of excess based on the intermolecular interactions in miscible blends. These were obtained by the action of a surfactant agent. The mechanism of polarization is determined by type of charge existing in ternary blends, by applying an alternating electric current. The effect of the performance of biodiesel as a surfactant agent was monitored as a function to the miscibility of the ternary system biodiesel-diesel-ethanol, defined by a minimum period of eighty days of stability. The field of miscibility was obtained by constructing of a ternary diagram consisting of 36 samples. The density of the ternary blends was determined by a pycnometer. The density range of the samples is 0.8333 to 0.8960 g/ml. This value is consistent with the limit reported in the literature pertaining to diesel. The methods used for the characterization of intermolecular interactions are given by vibrational infrared region spectroscopy (FTIR ), which identified the position, displacement, area variation of the band and impedance spectroscopy, which determined the electrical parameters, relaxation frequency (f0), resistance (R), resistivity (ρ'), capacitance (C), permittivity () besides to identify the presence of only one mechanism of polarization, orientational polarization. This is associated with the mobility of charge density which ended due to the absence of free electrons and ionized species in the fuel blends. Phenomena of excess properties were found for the following properties: density (ρE), volume (VE), electrical resistivity (ρ'E), electrical capacitance (CE) and relaxation frequency (f0E). For most fuel blends, all parameters excess property resulted in negative values. This fact, among others, concluded the existence of intermolecular interaction in the fuel system ...

Neste trabalho, propriedades físico-químicas de blendas combustíveis, do sistema ternário biodiesel-diesel-etanol (BDE), foram estudadas com o objetivo de detectar e correlacionar as propriedades de excesso baseadas em interações moleculares de blendas miscíveis. Estas foram obtidas por meio da atuação de um agente surfactante. O mecanismo de polarização é determinado pelo tipo de carga existente nas moléculas das blendas ternárias, pela aplicação de uma corrente elétrica alternada. O efeito da atuação do biodiesel como agente surfactante foi monitorado em função da miscibilidade do sistema ternário biodiesel-diesel-etanol, definido por um tempo mínimo de oitenta dias de estabilidade. O campo de miscibilidade foi obtido pela construção de um diagrama ternário constituído de 36 amostras. A densidade das blendas ternárias foi determinada pela técnica de picnometria. O intervalo de densidade das amostras é de 0,8333-0,8960 g/mL. Este valor está de acordo com o limite reportado na literatura referente ao diesel. Os métodos utilizados para a caracterização das interações intermoleculares são dados por espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FTIR), a qual identificou a posição, deslocamento e variação de área das bandas e, espectroscopia de impedância, a qual determinou os parâmetros elétricos, frequência de relaxação (f0), resistência (R), resistividade (ρ’), capacitância (C), permissividade (), além de identificar a presença de apenas um mecanismo de polarização, a polarização orientacional. Este está associado à mobilidade de densidade de cargas que se concluiu devido à ausência de elétrons livres e espécies ionizáveis nas blendas combustíveis. Fenômenos de propriedades de excesso foram encontrados para as seguintes propriedades: densidade (ρE), volume (VE), resistividade elétrica (ρ’E), capacitância elétrica (CE) e frequência de relaxação (f0E). Para a ...