Syntéza a charakterizace ethylesterů mastných kyselin z odpadních kuchyňských olejů a sledování jejich stability

Ladislav MARTINOVSKÝ

Bachelor's thesis

Synthesis and characterization of fatty acid ethtyl esters from waste cooking oils and monitoring its stability

Abstract:

Tato práce popisuje postupy a specifikace syntézy bionafty prostřednictvím homogenně katalyzované transesterifikační reakce. Jsou zde podrobně popsány charakteristiky odpadních olejů, které byly využity při výrobě ethylesterů mastných kyselin, známých jako bionafta. Jednotlivé postupy syntéz byly optimalizovány, s cílem získat ethylestery mastných kyselin s nižším číslem kyselosti, odpovídající normám ČSN. Vzniklé produkty byly důkladně analyzovány pomocí infračervené spektrometrie a NMR. Analytická část této práce se zaměřuje na sledování stability bionafty prostřednictvím měření čísla kyselosti a infračervené spektroskopie. U jednotlivých vzorků bionafty byla sledována oxidační stabilita pomocí čísla kyselosti a infračervené spektroskopie během skladování. Výsledky experimentů naznačují, že použití siřičitanu sodného k odstranění hydroxyperoxidů má pozitivní vliv na snížení hodnoty čísla kyselosti a zároveň omezuje jeho nárůst. Bionafta byla dále charakterizována pomocí jodového čísla a u některých produktů byla stanovena hustota a viskozita. Ethylestery mastných kyselin, získané z odpadních olejů a bioethanolu, představují zajímavou alternativu v oblasti biopaliv díky své uhlíkové neutralitě. Jejich potenciál a využití by mohly být do budoucna ekologičtější alternativou methylesterů mastných kyselin.

Abstract:

This thesis describes the procedures and specifications for synthesizing biodiesel through homogeneously catalyzed transesterification reaction. It also delves into the characteristics of waste oils utilized in producing fatty acid ethyl esters, commonly known as biodiesel. The synthesis procedure has been optimized to yield fatty acid ethyl esters with a reduced acidity number, aligning with ČSN standards. The resulting products underwent comprehensive analysis via IR spectroscopy and NMR spectroscopy. The analytical aspect of this study focuses on monitoring biodiesel stability by assessing acid number and infrared spectroscopy. The oxidative stability of each biodiesel sample was tracked during storage using these methods. Experimental results indicate that the utilization of sodium sulfite to eliminate hydroperoxides positively impacts reducing the acid value while constraining its increase. Furthermore, biodiesel underwent characterization via iodine value, and density and viscosity measurements were conducted for select products. Fatty acid ethyl esters, derived from waste oils and bioethanol, emerge as a compelling alternative in the realm of biofuels owing to their carbon neutrality. Their potential and utilization could be a more environmentally sustainable alternative to fatty acid methyl esters in the foreseeable future.

Keywords

Transesterifikace, ethylestery mastných kyselin, biopalivo, bionafta, číslo kyselosti, infračervená spektrometrie, skladování bionafty, oxidační stabilita.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 4. 2024

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Thu Huong Nguyen Thi, Ph.D.

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Chemistry and Toxikolgy / Chemistry and Toxicology