Teoria
Liczba kwasowa określa ilość wolnych kwasów tłuszczowych. Wyraża się ją jako ilość miligramów wodorotlenku potasowego potrzebną do zobojętnienia wolnych kwasów tłuszczowych zawartych w 1 g FAME.
Liczba kwasowa (LK) jest miarą zawartości wolnych kwasów tłuszczowych, określa stopień hydrolizy tłuszczu czyli rozpadu cząsteczek oraz charakteryzuje jakość przeprowadzonego procesu rafinacji. Jej wzrost podczas eksploatacji sygnalizuje postępujący proces starzenia oleju.
Wg Polskiej Normy PN-EN 14214 określającej liczbę kwasową dla estrów metylowych kwasów tłuszczowych do silników samoczynnych, wartość ta nie może przekraczać 0,5 mg KOH/g.
Liczbę kwasowa obliczamy ze wzoru:
$$LK = \frac{56.1 \bullet V \bullet c}{m}$$
Gdzie
56,1 – masa cząsteczkowa wodorotlenku potasu.
V – objętośd w mililitrach, użytego mianowanego roztworu wodorotlenku potasu.
c – stężenie roztworu wodorotlenku potasu użytego do wykonania miareczkowania c=0,1
m – masa w gramach, próbki analitycznej
Biopaliwa powstają z przetwórstwa biomasy, jaką mogą być rośliny, substancje pochodzenia zwierzęcego, a także mikroorganizmy. Obecnie najpowszechniej wykorzystywane są tzw. biopaliwa I rodzaju, czyli produkowane z roślin wykorzystywanych również do produkcji żywności (np. rzepak, trzcina cukrowa, kukurydza, pszenica).
Protokół badania
Data badania: 31.10.2013r.
Próbka nr 1:
| Nazwa próbki | 25% RME, 75% Olej napędowy |
| Masa próbki | m[g] |
| Objętość roztworu toluenu i 2-propanolu | V[ml] |
| Objętość dodanego 0,1 mol KOH | V[ml] |
| Liczba kwasowa | mg KOH/ g estrów |
RME - estry metylowe kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego, stosowane jako paliwo do silników wysokoprężnych.
Próbka nr 2:
| Nazwa próbki | 25% REE, 75% Olej napędowy |
| Masa próbki | m[g] |
| Objętość roztworu toluenu i 2-propanolu | V[ml] |
| Objętość dodanego 0,1 mol KOH | V[ml] |
| Liczba kwasowa | mg KOH/ g estrów |
REE – estry etylowe kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego.
Próbka nr 3:
| Nazwa próbki | 75% REE, 25% Olej napędowy |
| Masa próbki | m[g] |
| Objętość roztworu toluenu i 2-propanolu | V[ml] |
| Objętość dodanego 0,1 mol KOH | V[ml] |
| Liczba kwasowa | mg KOH/ g estrów |
Próbka nr 4:
| Nazwa próbki | 75% RME, 25% Olej napędowy |
| Masa próbki | m[g] |
| Objętość roztworu toluenu i 2-propanolu | V[ml] |
| Objętość dodanego 0,1 mol KOH | V[ml] |
| Liczba kwasowa | mg KOH/ g estrów |
Próbka nr 5:
| Nazwa próbki | Estry metylowe utlenione |
| Masa próbki | m[g] |
| Objętość roztworu toluenu i 2-propanolu | V[ml] |
| Objętość dodanego 0,1 mol KOH | V[ml] |
| Liczba kwasowa | mg KOH/ g estrów |
Obliczenia
1 próbka:
$$LK = \frac{56.1 \bullet V \bullet c}{m} = \frac{56.1 \bullet 0,5 \bullet 0,1}{2,51} = \frac{2,805}{2,51} = 1,1175$$
2 próbka:
$$LK = \frac{56.1 \bullet V \bullet c}{m} = \frac{56.1 \bullet 0,4 \bullet 0,1}{2,58} = \frac{2,244}{2,58} = 0,8698$$
3 próbka:
$$LK = \frac{56.1 \bullet V \bullet c}{m} = \frac{56.1 \bullet 0,7 \bullet 0,1}{2,5} = \frac{3,927}{2,5} = 1,5708$$
4 próbka:
$$LK = \frac{56.1 \bullet V \bullet c}{m} = \frac{56.1 \bullet 0,5 \bullet 0,1}{2,52} = \frac{2,805}{2,52} = 1,1175$$
5 próbka:
$$LK = \frac{56.1 \bullet V \bullet c}{m} = \frac{56.1 \bullet 5,5 \bullet 0,1}{2,81} = \frac{30,855}{2,81} = 10,9804$$
Wnioski
Na podstawie wyników doświadczenia musimy stwierdzić, iż żadna z badanych przez nas próbek nie spełnia wymagań Polskiej Normy PN-EN 14214. Otóż norma ta określa, że liczba kwasowa estrów kwasów tłuszczowych do silników o zapłonie samoczynnym nie może przekraczać 0,5 mg KOH/g. Wyniki pokazują również, że nie zależnie od tego, jaki mamy roztwór RME i oleju napędowego (próbka 1 i 4) to liczba kwasowa pozostaje taka sama. Natomiast roztwory o większej ilości REE (próbka 2 i 3) określają, że im większa ilość REE w roztworze z olejem napędowym, tym większa jest liczba kwasowa. Na ćwiczeniach otrzymaliśmy również estry metylowe, które utleniły się na skutek starzenia się. Widać, że ma to wielki wpływ na liczbę kwasową, gdyż jest ona około 10 razy większa, niż świeże próbki.