การโยงความสัมพันธ์ระหว่างความหนืดจลน์กับมวลโมเลกุลของกรดไขมันเมทิลเอสเทอร์ด้วยวิธีการควบรวมพลังงานกิบส์
คำสำคัญ:
กรดไขมันเมทิลเอสเทอร, ความหนืดจลน, มวลโมเลกุล, ไบโอดีเซล, วิธีการพลังงาน ควบรวมกิบส์บทคัดย่อ
ความหนืดจลน์ของไบโอดีเซลเป็นสมบัติทางกายภาพที่สำคัญและมีผลกระทบโดยตรงต่อกระบวนการสูบฉีดในระบบเผาไหม้ของเครื่องยนต์ โดยความหนืดจลน์จะเปลี่ยนแปลงตามองค์ประกอบทางเคมีของกรดไขมันและอุณหภูมิ งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อโยงความสัมพันธ์ระหว่างค่าความหนืดจลน์กับมวลโมเลกุลของกรดไขมันเมทิลเอสเทอร์ด้วยวิธีการควบรวมพลังงานกิบส์ (GEAM) เพื่อใช้เป็นสมการอย่างง่ายในการประมาณค่าความหนืดจลน์ จากการศึกษาพบว่าความหนืดจลน์ของกรดไขมันมันทิลเอสเทอร์มีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงกับมวลโมเลกุล โดยสามารถประมาณความหนืดจลน์ได้ทั้งกรดไขมันเมทิลเอสเทอร์และไบโอดีเซลในช่วงอุณหภูมิเท่ากับ 278.15- 373.15 K โดยใช้สมการชุดเดียวกัน และยังคงมีค่า AAD ที่ยอมรับได้ ดังนั้นสมการจึงมีประโยชน์อย่างยิ่งต่อการนำไปใช้งานเพื่อศึกษาความหนืดจลน์ได้อย่างรวดเร็ว ช่วยให้ประหยัดเวลา และลดต้นทุนในการทดลองลงได้
เอกสารอ้างอิง
Allen, C. A. W., Watts, K. C., Ackman, R. G., & Pegg, M. J. (1999). Predicting the viscosity of biodiesel fuels from their fatty acid ester composition. Fuel. 78, 1319–1326.
Aransiola, E. F., Ojumu, T. V., Oyekola, O. O., Madzimbamuto, T. F., & Ikhu-Omoregbe, D. I. O. (2014). A review of current technology for biodiesel production: State of the art. Biomass and Bioenergy. 61, 276-297.
Ashraful, A. M., Masjuki, H. H., Kalam, M. A., Fattah, I. M. R., Imtenan, S., Shahir, S. A., & Mobarak, H. M. (2014). Production and comparison of fuel properties, engine performance, and emission characteristics of biodiesel from various non-edible vegetable oils: A review. Energy Conversion and Management. 80, 202–228.
Atabani, A. E., A.S.Silitonga, H.C.Ong, T.M.I.Mahlia, H.H.Masjuki, Badruddin, I. A., & H.Fayaz. (2013). Non-edible vegetable oils:Acritical evaluation of oil extraction, fatty acid compositions, biodiesel production, characteristics, engineperformance and emissions production. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 18, 211–245.
Atadashi, I. M., Aroua, M. K., & Aziz, A. A. (2010). High quality biodiesel and its diesel engine application: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 14(7), 1999-2008. doi:10.1016/j.rser.2010.03.020
Carlos A. Nogueira, J., Feitosa, F. X., Fabiano A. N. Fernandes, Santiago, R. l. S., & Sant’Ana, H. B. d. (2010). Densities and Viscosities of Binary Mixtures of Babassu Biodiesel + Cotton Seed or Soybean Biodiesel at Different Temperatures. Journal of Chemical & Engineering Data. 55, 5305–5310.
Feitosa, F. X., Rodrigues, M. d. L., Veloso, C. B., Ce´lio L. Cavalcante, J., Albuquerque, M. n. C. G., & Sant’Ana, H. B. d. (2010). Viscosities and Densities of Binary Mixtures of Coconut + Colza and Coconut + Soybean Biodiesel at Various
Temperatures. Journal of Chemical & Engineering Data. 55(3909–3914).
Felipe, L., & Ramı´rez-Verduzco. (2013). Density and viscosity of biodiesel as a function of temperature: Empirical models. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 19, 652– 665.
Knothe, G., & Steidley, K. R. (2007). Kinematic viscosity of biodiesel components (fatty acid alkyl esters) and related compounds at low temperatures. Fuel. 86, 2560–2567. doi:10.1016/j.fuel.2007.02.006
Knothe, G., & Steidley, K. R. ( 2011). Kinematic viscosity of fatty acid methyl esters: Prediction, calculated viscosity contribution of esters with unavailable data, and carbon–oxygen equivalents. Fuel. 90, 3217–3224.
Krisnangkura, K., Aryusuk, K., Phankosol, S., & Lilitchan, S. (2016). Energy Additivity Approaches to QSPR Modeling in Estimation of Dynamic Viscosity of Fatty Acid Methyl Ester and Biodiesel. Journal of the American Oil Chemists’
Society. 1407–1414. doi:10.1007/s11746-016-2874-x
Krisnangkura, K., Sansa-ard, C., Aryusuk, K., Lilitchan, S., & Kittiratanapiboon, K. (2010). An empirical approach for predicting kinematic viscosities of biodiesel blends. Fuel. 89, 2775–2780.
Krisnangkura, K., Yimsuwan, T., & Pairintra, R. (2006). An empirical approach in predicting biodiesel viscosity at various temperatures. Fuel. 85, 107–113.
Phankosol, S., Sudaprasert, K., Lilitchan, S., Aryusuk, K., & Krisnangkura, K. (2014a). Estimation of Density of Biodiesel. Energy and Fuels. 28, 4633−4641.
Phankosol, S., Sudaprasert, K., Lilitchan, S., Aryusuk, K., & Krisnangkura, K. (2014b). Estimation of surface tension of fatty acid methyl ester and biodiesel at different temperatures. Fuel. 126, 162–168.
Phankosol, S., Sudaprasert, K., Lilitchan, S., Aryusuk, K., & Krisnangkura, K. (2015). An Empirical Equation for Estimation of Kinematic Viscosity of Fatty Acid Methyl Esters and Biodiesel. Journal of the American Oil Chemists’ Society. 92(7), 1051-1061.
Pratas, M. J., Freitas, S., Oliveira, M. B., Monteiro, S. l. C., Lima, A. l. S., & Coutinho, J. o. A. P. (2011). Densities and Viscosities of Minority Fatty Acid Methyl and Ethyl Esters Present in Biodiesel. Journal of Chemical & Engineering Data.
56(5), 2175-2180. doi:10.1021/je1012235
Pratas, M. J., Freitas, S., Oliveira, M. B., Monteiro, S. l. C., Lima, A. S., & Coutinho, J. o. A. P. (2010). Densities and Viscosities of Fatty Acid Methyl and Ethyl Esters. Journal of Chemical & Engineering Data. 55, 3983–3990.
Ramírez-Verduzco, L. F., Rodríguez-Rodríguez, J. E., & Jaramillo-Jacob, A. d. R. (2012). Predicting cetane number, kinematic viscosity, density and higher heating value of biodiesel from its fatty acid methyl ester composition.
Fuel. 91,102–111.
Yuan, W., Hansen, A. C., & Zhang, Q. (2009). Predicting the temperature dependent viscosity of biodiesel fuels. Fuel. 88, 1120–1126.
Aransiola, E. F., Ojumu, T. V., Oyekola, O. O., Madzimbamuto, T. F., & Ikhu-Omoregbe, D. I. O. (2014). A review of current technology for biodiesel production: State of the art. Biomass and Bioenergy. 61, 276-297.
Ashraful, A. M., Masjuki, H. H., Kalam, M. A., Fattah, I. M. R., Imtenan, S., Shahir, S. A., & Mobarak, H. M. (2014). Production and comparison of fuel properties, engine performance, and emission characteristics of biodiesel from various non-edible vegetable oils: A review. Energy Conversion and Management. 80, 202–228.
Atabani, A. E., A.S.Silitonga, H.C.Ong, T.M.I.Mahlia, H.H.Masjuki, Badruddin, I. A., & H.Fayaz. (2013). Non-edible vegetable oils:Acritical evaluation of oil extraction, fatty acid compositions, biodiesel production, characteristics, engineperformance and emissions production. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 18, 211–245.
Atadashi, I. M., Aroua, M. K., & Aziz, A. A. (2010). High quality biodiesel and its diesel engine application: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 14(7), 1999-2008. doi:10.1016/j.rser.2010.03.020
Carlos A. Nogueira, J., Feitosa, F. X., Fabiano A. N. Fernandes, Santiago, R. l. S., & Sant’Ana, H. B. d. (2010). Densities and Viscosities of Binary Mixtures of Babassu Biodiesel + Cotton Seed or Soybean Biodiesel at Different Temperatures. Journal of Chemical & Engineering Data. 55, 5305–5310.
Feitosa, F. X., Rodrigues, M. d. L., Veloso, C. B., Ce´lio L. Cavalcante, J., Albuquerque, M. n. C. G., & Sant’Ana, H. B. d. (2010). Viscosities and Densities of Binary Mixtures of Coconut + Colza and Coconut + Soybean Biodiesel at Various
Temperatures. Journal of Chemical & Engineering Data. 55(3909–3914).
Felipe, L., & Ramı´rez-Verduzco. (2013). Density and viscosity of biodiesel as a function of temperature: Empirical models. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 19, 652– 665.
Knothe, G., & Steidley, K. R. (2007). Kinematic viscosity of biodiesel components (fatty acid alkyl esters) and related compounds at low temperatures. Fuel. 86, 2560–2567. doi:10.1016/j.fuel.2007.02.006
Knothe, G., & Steidley, K. R. ( 2011). Kinematic viscosity of fatty acid methyl esters: Prediction, calculated viscosity contribution of esters with unavailable data, and carbon–oxygen equivalents. Fuel. 90, 3217–3224.
Krisnangkura, K., Aryusuk, K., Phankosol, S., & Lilitchan, S. (2016). Energy Additivity Approaches to QSPR Modeling in Estimation of Dynamic Viscosity of Fatty Acid Methyl Ester and Biodiesel. Journal of the American Oil Chemists’
Society. 1407–1414. doi:10.1007/s11746-016-2874-x
Krisnangkura, K., Sansa-ard, C., Aryusuk, K., Lilitchan, S., & Kittiratanapiboon, K. (2010). An empirical approach for predicting kinematic viscosities of biodiesel blends. Fuel. 89, 2775–2780.
Krisnangkura, K., Yimsuwan, T., & Pairintra, R. (2006). An empirical approach in predicting biodiesel viscosity at various temperatures. Fuel. 85, 107–113.
Phankosol, S., Sudaprasert, K., Lilitchan, S., Aryusuk, K., & Krisnangkura, K. (2014a). Estimation of Density of Biodiesel. Energy and Fuels. 28, 4633−4641.
Phankosol, S., Sudaprasert, K., Lilitchan, S., Aryusuk, K., & Krisnangkura, K. (2014b). Estimation of surface tension of fatty acid methyl ester and biodiesel at different temperatures. Fuel. 126, 162–168.
Phankosol, S., Sudaprasert, K., Lilitchan, S., Aryusuk, K., & Krisnangkura, K. (2015). An Empirical Equation for Estimation of Kinematic Viscosity of Fatty Acid Methyl Esters and Biodiesel. Journal of the American Oil Chemists’ Society. 92(7), 1051-1061.
Pratas, M. J., Freitas, S., Oliveira, M. B., Monteiro, S. l. C., Lima, A. l. S., & Coutinho, J. o. A. P. (2011). Densities and Viscosities of Minority Fatty Acid Methyl and Ethyl Esters Present in Biodiesel. Journal of Chemical & Engineering Data.
56(5), 2175-2180. doi:10.1021/je1012235
Pratas, M. J., Freitas, S., Oliveira, M. B., Monteiro, S. l. C., Lima, A. S., & Coutinho, J. o. A. P. (2010). Densities and Viscosities of Fatty Acid Methyl and Ethyl Esters. Journal of Chemical & Engineering Data. 55, 3983–3990.
Ramírez-Verduzco, L. F., Rodríguez-Rodríguez, J. E., & Jaramillo-Jacob, A. d. R. (2012). Predicting cetane number, kinematic viscosity, density and higher heating value of biodiesel from its fatty acid methyl ester composition.
Fuel. 91,102–111.
Yuan, W., Hansen, A. C., & Zhang, Q. (2009). Predicting the temperature dependent viscosity of biodiesel fuels. Fuel. 88, 1120–1126.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
2019-01-10
ฉบับ
ประเภทบทความ
บทความวิจัย (Research Article)
สัญญาอนุญาต
โปรดกรอกเอกสารและลงนาม "หนังสือรับรองให้ตีพิมพ์บทความในวารสารวิจัยมหาวิทยาลัยราชภัฏพระนคร สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี" ก่อนการตีพิมพ์
