Calidad de aceites

Determinación del grado de acidez libre (Índice de acidez).

La acidez correspondiente a la presencia de los ácidos grasos libres del aceite se determinó por titulación de una muestra de 0.5 ml del aceite adicionando 10 ml de solución de éter – metanol (1:1 v:v) y 0.1 ml de fenoftaleína, con una solución estándar de KOH 0.0097 N y agitando vigorosamente a 50 °C, hasta observar un color rosa permanente por al menos 1 minuto; siguiendo el método analítico ASTM 2003; esta operación se efectuó por triplicado y se estimó el volumen gastado, para determinar la cantidad de mg de hidróxido de Potasio que neutralizó a 1 g de aceite. Y se expresan en mg KOH g^-1 aceite.

Í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧 = ^{𝑉∗𝑁∗𝑃𝑀}

𝑚 𝑥 1000 (13) Donde:

V = Volumen (L) de KOH usado en titulación

N = Normalidad exacta del KOH (obtener equivalentes) PM = Peso molecular de KOH

M = Masa de la muestra Índice de yodo

De acuerdo a la norma ISO 3961:2013; 0.2 g de aceite de semilla fueron pesados, se le adicionó 10 ml de cloruro de metilo (CH2Cl2) y 10 ml de reactivo de Wijs. La mezcla se colocó en oscuridad por 30 min. Posteriormente se agregó 10 ml de disolución de yoduro de potasio (Kl) al 10 % más 100 ml de agua destilada y se tituló con solución valorada de tiosulfato de sodio (Na2S2O7) 0.1 N. Se observó cambio de color amarillo pálido y se le agregó 1 ml de solución de almidón como indicador, se continuó la titulación hasta que la solución se tornara incolora. A la par se tituló una muestra como blanco y la lectura se tomó de acuerdo a los mililitros gastados de tiosulfato de sodio y se calculó con la siguiente ecuación.

68 Í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑦𝑜𝑑𝑜 =(𝑉1−𝑉2)∗𝑁∗12.69

𝑔 (14) Donde:

V1= ml gastados de tiosulfato de sodio del blanco V2= ml gastados de tiosulfato de sodio de la muestra N= Normalidad de tiosulfato de sodio

g= gramos de muestra de aceite Índice de Saponificación

Un gramo de aceite se pesó en un matraz bola y se le adicionó 10 ml de KOH a 0.36728 N. Se adaptó un sistema refrigerante de reflujo por 30 minutos con agitación constante. Se dejó enfriar y se agregó 0.1 ml de fenoltaleína y se tituló con ácido clorhídrico (HCl) a 0.3773 N. La lectura se tomó cuando se observó un cambio de coloración de rosa intenso a rosa pálido, según la norma ISO:

3657:2013. Los resultados se expresaron como mg de KOH requerido para saponificar 1 g de muestra y el cálculo se realizó con la siguiente formula:

Í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑝𝑜𝑛𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛 =(𝐵−𝑉)∗𝑁∗56.1

𝑚 (15) Donde:

V= ml de HCl gastados

B = ml gastados para titular el blanco N = Normalidad de HCl

M = Masa de muestra en g 56.1 = Peso molecular de KOH

Índice de Peróxidos

De acuerdo con la norma ISO 3960:2007; 1 g de aceite se pesaron, se le adicionó 6 ml de ácido acético glaciar-cloroformo (3:2, v/v), posteriormente 0.1 ml de disolución saturada de yoduro de Potasio se le agregó, más 6 ml de agua y se tituló con solución saturada de tiosulfato de sodio 0.01 N, durante la titulación se le adicionó 0.1 ml de solución de almidón, como indicador. Una reacción como testigo (blanco) se preparó a la par y los mililitros gastados en la titulación se tomaron como lectura.

69 El índice de peróxidos se calculó con la siguiente ecuación y se expresó en miliequivalentes de oxigeno activo por kg de aceite.

Í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑃𝑒𝑟ó𝑥𝑖𝑑𝑜𝑠 =(𝐴−𝐴1)∗𝑁∗1000

𝑔 (16) Donde:

A= ml de tiosulfato gastados de muestra A1= ml de tiosulfato gastados del blanco N= Normalidad de tiosulfato de sodio g= gramos de la muestra

Composición de ácidos grasos.

Se agregó 0.1 g KOH a 2.5 ml de metanol y se agitó vigorosamente hasta disolverse, enseguida se adicionó 1.0 ml de aceite y se mantuvo bajo reflujo durante 60 min. El avance de la reacción se siguió por cromatografía en capa fina aplicando en la parte inferior de una placa analítica de 3 x 10 cm la muestra de aceite y de mezcla de reacción de transesterificacion, se eluyó con una mezcla de hexano/acetato de etilo/ácido acético (9:1:0.1), se retiró la placa y se introdujo en una cámara de yodo, se mantuvo por 1 min hasta observarse la desaparición de la mancha del aceite y la aparición del biocombustible, indicando el fin de la reacción.

Una vez finalizada la reacción de transesterificación indicada anteriormente, se realizó una resonancia magnética con muestra tanto del aceite como del biodiesel, para corroborar si realmente la reacción se llevó a cabo.

Posteriormente, la mezcla de reacción se transfirió a un embudo de separación, permaneciendo en reposo durante un día. Se decantó la parte inferior que contenía la glicerina y la fase superior se lavó con una disolución de ácido cítrico al 0.1 % (tres veces) y después con agua caliente (60 ºC, tres veces);

finalmente se secó con Na2SO4 anhidro y se decantó para obtener los ésteres metílicos de los ácidos grasos contenidos en el aceite, los cuales fueron

70 cuantificados por cromatografía de gases empleando un detector de ionización de flama.

Análisis del biodiesel por cromatografía de gases.

Los ésteres metílicos de ácidos grasos contenidos en el biodiesel se analizaron por cromatografía de gases en un cromatógrafo Agilent 6890 integrado por una columna AT-FAME (30 m * 0.25 mm y 0.25 μm espesor de película) empleando un detector de ionización de flama (FID). El gradiente de temperatura de la columna fue de 180 ºC a 230 °C, gas hidrógeno fue empleado como gas de arrastre a una velocidad de flujo de 1.8 ml min^-1. Una mezcla estándar de ésteres fue usada como medio de comparación y los tiempos de retención de los ésteres contenidos en dicha mezcla fueron utilizados para identificar los picos del cromatograma. Los niveles de ácidos grasos se estimaron como el porcentaje del área con respecto al total del área de los ésteres metílicos (Marroquín-Andrade et al., 2011).

Determinación de la densidad y viscosidad.

Se determinó la densidad y viscosidad cinemática y dinámica del aceite y biodiesel a varias temperaturas empleando un viscómetro Anton Parr modelo SVM 3000. También fueron analizadas las mezclas de biodiesel:diesel en las proporciones: 70:30 (B70), 60:40 (B60), 50:50 (B50), 40:60 (B40), 30:70 (B30), 20:80 (B20), 10:90 (B10) y 5:95 (B5)

Calor de combustión

La cantidad de energía que aportan tanto el biodiesel, diesel, aceite y mezclas de biodiesel/diesel: 70:30 (B70), 60:40 (B60), 50:50 (B50), 40:60 (B40), 30:70 (B30), 20:80 (B20), 10:90 (B10) y 5:95 (B5), fueron determinadas con 0.5 g de muestra, empleando un calorímetro isoperibolico marca Parr Instruments, modelo 6400.

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