Efeitos de íons Cr³+, Mn²+ e Co²+ e antioxidantes naturais na estabilidade oxidativa do biodiesel

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dc.contributor.advisorBorsato, Dionísio
dc.contributor.authorBranco, Isadora Guilherme
dc.contributor.bancaSantana, Henrique de
dc.contributor.bancaAngilelli, Karina Benassi
dc.contributor.bancaBona, Evandro
dc.contributor.bancaGalvan, Diego
dc.coverage.extent90 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2025-11-24T17:26:03Z
dc.date.available2025-11-24T17:26:03Z
dc.date.issued2025-08-11
dc.description.abstractA busca por alternativas sustentáveis ao uso de combustíveis fósseis destaca o biodiesel, cuja estabilidade oxidativa ainda é um desafio. O uso de aditivos antioxidantes naturais se apresenta como estratégia eficaz para aumentar sua vida útil. O estudo teve como objetivo avaliar a eficiência extratos antioxidante naturais etanólicos de folhas de café (Coffea arabica), erva-mate (Ilex paraguariensis) e polpa de jambolão (Syzygium cumini lamarck) na estabilidade oxidativa do biodiesel, considerando a atuação dos extratos na presença e ausência dos íons metálicos de Cr³+, Mn²+ e Co²+. Os extratos naturais foram adicionados ao biodiesel e sua estabilidade oxidativa avaliada pelo período de indução (PI) e pela taxa de reação de oxidação (k) a temperatura constante de 110 °C. O planejamento experimental de mistura simplex-centroide foi realizado, aliado à otimização pelo método simplex supermodificado e à função de desejabilidade, com o objetivo de maximizar o PI e minimizar o valor de k. Os modelos matemáticos ajustados apresentaram elevados coeficientes de determinação, com R²ajustado de 0,990 para o PI e 0,960 para k e foram validados estatisticamente por análise de variância. Os resultados indicaram que todos os extratos naturais aumentaram a estabilidade do biodiesel, reduzindo o valor de k e aumentando o PI se comparado ao B100. O extrato de folhas de café destacou-se na ausência de íons metálicos, elevando o PI para 12,42 horas e reduzindo k em aproximadamente seis vezes. No entanto, a presença dos íons metálicos reduziu o PI em todas as amostras, sendo o extrato de erva-mate o mais sensível ao Mn²+, com variação de 41,61% para o PI. O íon Cr³+ teve menor impacto, especialmente na presença do extrato de folhas de café, que apresentou variação da taxa de oxidação de 3,55%. Frente ao efeito catalítico dos metais, o extrato de polpa de jambolão mostrou maior resistência e eficácia antioxidante em comparação aos demais extratos
dc.description.abstractother1The search for sustainable alternatives to fossil fuel use highlights biodiesel, whose oxidative stability remains a challenge. The use of natural antioxidant additives emerges as an effective strategy to extend its lifespan. This study aimed to evaluate the antioxidant efficiency of ethanolic extracts from coffee leaves (Coffea arabica), yerba mate (Ilex paraguariensis), and jambolão pulp (Syzygium cumini Lamarck) on the oxidative stability of biodiesel, considering the action of these extracts in the presence and absence of metal ions Cr³+, Mn²+, and Co²+. The natural extracts were added to the biodiesel, and oxidative stability was assessed by the induction period (IP) and oxidation reaction rate (k) at a constant temperature of 110 °C. A simplex-centroid mixture experimental design was conducted, coupled with optimization by the modified simplex method and desirability function, aiming to maximize IP and minimize k. The adjusted mathematical models showed high coefficients of determination, with adjusted R² of 0.990 for IP and 0.960 for k, and were statistically validated by analysis of variance. Results indicated that all natural extracts increased biodiesel stability by reducing k and increasing IP compared to pure biodiesel (B100). The coffee leaf extract stood out in the absence of metal ions, raising IP to 12.42 hours and reducing k by approximately sixfold. However, the presence of metal ions decreased IP in all samples, with the yerba mate extract being most sensitive to Mn²+, showing a 41.61% reduction in IP. The Cr³+ ion had a lesser impact, especially in the presence of coffee leaf extract, which exhibited only a 3.55% variation in oxidation rate. In response to the catalytic effect of metals, the jambolão pulp extract demonstrated greater resistance and antioxidant efficacy compared to the other extracts
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/19009
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCE - Departamento de Química
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Química
dc.subjectPeríodo de indução
dc.subjectTaxa de reação de oxidação
dc.subjectFolhas de café
dc.subjectErva-mate
dc.subjectPolpa de jambolão
dc.subjectQuímica inorgânica
dc.subjectBiodiesel
dc.subjectEstabilidade oxidativa
dc.subjectÍons metálicos
dc.subjectPlanejamento experimental
dc.subject.capesCiências Exatas e da Terra - Química
dc.subject.cnpqCiências Exatas e da Terra - Química
dc.subject.keywordsInduction period
dc.subject.keywordsOxidation reaction rate
dc.subject.keywordsCoffee leaves
dc.subject.keywordsYerba mate
dc.subject.keywordsJambolan pulp
dc.subject.keywordsChemistry, inorganic
dc.subject.keywordsBiodiesel fuels
dc.subject.keywordsOxidative stability
dc.subject.keywordsMetal ions
dc.subject.keywordsExperimental design
dc.titleEfeitos de íons Cr³+, Mn²+ e Co²+ e antioxidantes naturais na estabilidade oxidativa do biodiesel
dc.title.alternativeEffects of Cr³+, Mn²+, and Co²+ ions and natural antioxidants on the oxidative stability of biodiesel
dc.typeTese
dcterms.educationLevelDoutorado
dcterms.provenanceCentro de Ciências Exatas

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