Determinación del contenido de agua en Biodiesel
El biodiesel es un combustible que se compone de los ésteres de ácidos grasos. Se puede usar como combustible independiente en motores de combustión o se puede mezclar con diésel convencional de petróleo. El uso de biodiesel en sistemas de combustión es beneficioso, ya que produce menos emisiones en comparación con el diésel del petróleo. Además, dado que el biodiesel se produce a partir de recursos renovables, ofrece mayor sostenibilidad.
Los biocombustibles se producen a partir de la reacción de los ácidos grasos, contenidos en aceites vegetales o grasa animal, con alcohol para producir ésteres y glicerina por un proceso llamado transesterificación. La glicerina se usa en diversas industrias como la cosmética, producción de alimentos y farmacéuticos. Los ésteres producidos deben cumplir con las especificaciones del ASTM D6751 para ser considerado como biodiesel. Este estándar se desarrolló por la American Society for Testing and Materials (ASTM), una organización que se encarga de la estandarización de muchos productos. Entre las especificaciones expuestas en la norma ASTM D6751, el contenido de agua es una especificación vital para una eficiente operación. El agua debe ser medida y controlada estrictamente para poder permanecer debajo del límite de 500 mg/L (ppm). Los combustibles que tienen una concentración de agua por encima del valor anterior incrementan la probabilidad de que el combustible dañe el sistema debido a corrosión en el motor. Adicionalmente, el agua en el combustible puede promover el crecimiento microbiano, el cual contribuye al desarrollo de una biocapa en los conductos y tubos por donde circula.
Aplicación
Para la implementación del método ASTM D6751, Hanna Instruments recomienda el Titulador Karl Fischer Coulombimétrico HI934. Este equipo brinda mayor precisión con muestras de bajo contenido de agua, en un intervalo de 1 ppm a 5%. Debido a que el biodiesel se solubiliza muy poco con el metanol, el solvente recomendado es el 1-pentanol y así el usuario puede inyectar directamente la muestra en la celda de titulación sin tener que hacer una disolución externa. Se recomienda un electrodo generador sin diafragma para evitar incrustaciones, reducir la velocidad de la deriva y el uso innecesario de otros reactivos.
A continuación, se muestra una tabla con las especificaciones de titulador Karl Fischer HI934.
| HI934 | |
| Intervalo | 1 ppm a 5%
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| Resolución | 0.1 ppm a 0.0001% |
| Unidades de resultados | %, ppm, ppt, mg/g, µg/g, mg, µg, mg/mL, µg/mL, mg Br/100gr, g Br/100g, mg Br, g Br. |
| Tipos de muestras | Líquidas o sólidas con disolución o extracción externa |
| Acondicionamiento previo a la titulación | Automática |
| Corrección de deriva | Valor automático o seleccionable por el usuario |
| Criterios de punto final | mV fija, paro por deriva relativa o paro por deriva absoluta |
| Dosificación | Dinámica |
| Estadística de resultados | Media, desviación estándar |
| Configuración del generador | Con diafragma o sin diafragma |
| Control de corriente del generador | Automático o fijo (400 mA) |
| Detección del generador | Automático |
| Vaso de titulación | Volumen de operación entre 100 – 200 mL |
| Sistema de manipulación de solventes | Sistema sellado con bomba de aire de diafragma integrada y adaptador de vaso |
| Tipo de sensor | HI76330 electrodo de polarización de doble pin de platino |
| Conector del sensor | BNC |
| Corriente de polarización | 1,2,5 o 10 µA |
| Intervalo de voltaje | 0.1 mV |
| Exactitud (@25°C/77°F) | ±0.1% |
| Agitador programable | Agitador digital magnético, regulado ópticamente; 200 a 2,000 rpm; resolución 100 rpm |
| Pantalla | 5.7” (320 x 240 pixeles) color LCD |
| Métodos | Hasta 100 métodos (estándares y definidos por el usuario) |
| Registro de datos | Hasta 100 reportes completos de titulación y reportes de flujo de deriva |
| Periféricos (parte trasera) | Teclado para PC, impresora para puerto paralelo, puerto USB, puerto RS232) |
| Conformidad GLP | Buenas practicas de laboratorio y almacenamiento e impresión de datos del equipo |
| Idiomas | Inglés, portugués, español y francés |
| Material de la carcasa | ABS PC y acero |
| Teclado | Poliéster |
| Condiciones de operación | De 10 a 40°C (50 a 104°F), hasta 95$ de HR |
| Condiciones ambientales | De -20 a 70°C (-4 a 158°F), hasta 95% de HR |
| Alimentación eléctrica | 100 – 240 VCA; modelo “-01”, conector EE.UU (tipo A); modelos “-02”, conector europeo (tipo C) |
| Dimensiones | 315 x 205 x 375 mm (12.4 x 8.1 x 14.8”) |
| Peso | Aproximadamente 4.3 kg (9.5 libras) con 1 bomba, agitador y sensor |