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dc.creatorMartins, Pablo Henrique Silva-
dc.date.accessioned2023-08-28T15:51:19Z-
dc.date.available2023-08-28T15:51:19Z-
dc.date.issued2023-08-14-
dc.identifier.citationMARTINS, Pablo Henrique Silva.Desenvolvimento de barra magnética com revestimento monolítico de celulose para extração sortiva (SBSE) de glicerol em biodiesel. 2023. 82 f. Dissertação (Mestrado em Biocombustíveis) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.480.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/38995-
dc.description.abstractThe transesterification of vegetable oil with short-chain alcohols results in biodiesel and glycerol as a co-product. After purification, the maximum content of free glycerol in biodiesel must not exceed 0.02 % (m/m) since its presence can clog the injection nozzle, release toxic vapors during combustion and cause damage to the engine. The glycerol content is an essential biofuel quality parameter. The official methods to determine the free glycerol content in biodiesel employ gas chromatography with flame ionization detection, requiring derivatizing reagents, internal standards, and limited instrumental conditions. In this proposal, we developed an alternative method for determining free glycerol in biodiesel that is simpler, sustainable, economical, and accessible to analysis laboratories. The methodology was based on glycerol extraction from biodiesel using a lab-made stir bar sorptive extraction (SBSE) and high-performance liquid chromatography with refractive index detection as an analytical technique. The sorptive stir-bar was prepared by coating neodymium magnets with monolithic cellulose, synthesized by the non solvent-induced phase separation method. We produced monoliths using commercial cellulose acetate, which was converted into cellulose by alkaline hydrolysis. The cellulose monolith was confirmed by the disappearance of acetate group signs in infrared spectroscopy and by the thermal properties of the monoliths by differential scanning calorimetry. The monoliths showed a hierarchically porous structure by scanning electron microscopy. Glycerol extraction from the fortified methyl oleate was optimized using the monolithic cellulose stir bars, obtaining an adsorption time of 60 min and a desorption time of 15 min, a temperature of 70 °C, water as a desorption solvent and bar length of stirring of 10 × 5 mm, resulting in a recovery rate of 93.6 ± 2.1 % (m/m) of glycerol. The proposed methodology was validated, resulting in limit of detection of 6.6 × 10-5 % (m/m) and limit of quantification of 2.9 × 10-4 % (m/m), good linearity, and high response sensitivity analytics. The results for determining free glycerol in biodiesel were comparable to the AOCS ca. 14-56 with the advantage of requiring few steps, low manipulation by the analyst, low cost, and not using any chemical reagent harmful to the environment, being fully compatible with the principles of sustainability.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Embargadopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectcromatografia líquidapt_BR
dc.subjectliquid chromatographypt_BR
dc.subjectíndice de refraçãopt_BR
dc.subjectrefractive indexpt_BR
dc.subjectbarra de agitação sortivapt_BR
dc.subjectsorptive stir barpt_BR
dc.subjectacetato de celulosept_BR
dc.subjectcellulose acetatept_BR
dc.subjectmonolitopt_BR
dc.subjectmonolithpt_BR
dc.titleDesenvolvimento de barra magnética com revestimento monolítico de celulose para extração sortiva (SBSE) de glicerol em biodieselpt_BR
dc.title.alternativeDevelopment of a monolithic cellulose stir bar for the sorptive extraction of glycerol in biodieselpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Faria, Anizio Marcio de-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5710906021234699pt_BR
dc.contributor.referee1Queiroz, Maria Eliana Lopes Ribeiro de-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5478589107930738pt_BR
dc.contributor.referee2Santos, Alexandre Soares dos-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5728597199020574pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5646047244642253pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoA transesterificação do óleo vegetal com álcoois de cadeia curta resulta na produção do biodiesel e do glicerol como co-produto. Após purificação, o teor máximo de glicerol livre no biodiesel não deve exceder 0,02 % (m/m), uma vez que sua presença pode entupir o bico de injeção, liberar vapores tóxicos durante a combustão e causar danos ao motor. O teor de glicerol é um parâmetro importante de qualidade do biocombustível. Os métodos oficiais para determinar o teor de glicerol livre no biodiesel empregam a cromatografia gasosa com detecção por ionização em chama, requerendo o uso de derivatizante, padrões internos e condições instrumentais próximas ao limite dos equipamentos. Nesta proposta buscou-se desenvolver um método alternativo para determinação de glicerol livre em biodiesel mais simples, sustentável, econômico e acessível aos laboratórios de análise. O método foi baseado na extração do glicerol do biodiesel, empregando a extração sortiva em barra de agitação (SBSE), preparada em laboratório, e a cromatografia líquida de alta eficiência com detecção por índice de refração como técnica de análise. A barra de agitação foi preparada pelo revestimento de imãs de neodímio com celulose monolítica sintetizada pelo método de separação de fases induzida por um não-solvente. Os monolitos foram produzidos a partir do acetato de celulose comercial que foi posteriormente convertido em celulose por hidrólise alcalina. A confirmação da obtenção do monolito de celulose ocorreu pelo desaparecimento de sinais característicos dos grupos acetato por espectroscopia no infravermelho, e pela mudança de propriedades térmicas do material por calorimetria exploratória diferencial. Os monolitos apresentaram estrutura hierarquicamente porosa como observado por microscopia eletrônica de varredura. As barras de agitação de celulose monolítica foram empregadas na otimização da extração de glicerol do oleato de metila fortificado, obtendo tempo de adsorção de 60 min e de dessorção de 15 min, temperatura de 70 °C, água como solvente de dessorção e comprimento da barra de agitação de 10×5 mm, resultando em uma taxa de recuperação de 93,6 ± 2,1 % (m/m) de glicerol. A metodologia proposta foi validada, resultando em limites de detecção de 6,6 × 10-5 % (m/m) e de quantificação de 2,9 × 10-4 % (m/m), boa linearidade e alta sensibilidade de resposta analítica. Os resultados de determinação de glicerol livre no biodiesel foram comparáveis ao método AOCS ca. 14-56 com a vantagem de requerer poucas etapas, baixa manipulação do analista, baixo custo e não usar qualquer reagente químico prejudicial ao ambiente, sendo totalmente compatível com os princípios de sustentabilidade.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Biocombustíveispt_BR
dc.sizeorduration82pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICApt_BR
dc.embargo.termsPublicação de texto em periódico científicopt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.480pt_BR
dc.orcid.putcode141339465-
dc.crossref.doibatchid9c24c4c1-7b59-4802-b1dc-a340db597b64-
dc.subject.autorizadoBiocombustíveispt_BR
dc.subject.autorizadoBiodieselpt_BR
dc.subject.autorizadoCromatografia a líquidopt_BR
dc.subject.autorizadoRefraçãopt_BR
dc.description.embargo2025-08-24-
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Biocombustíveis

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