การประมาณแรงตึงผิวของไบโอดีเซลจากค่าสะปอนนิฟิเคชันและค่าไอโอดีน

Abstract

แรงตึงผิวเป็นสมบัติทางกายภาพที่สำคัญของไบโอดีเซลโดยเป็นตัวกำหนดขนาดของละอองเชื้อเพลิงและการเผาไหม้ที่สัมบูรณ์ในห้องเผาไหม้เครื่องยนต์ดีเซล แรงตึงผิวมีความสัมพันธ์กับจำนวนคาร์บอนอะตอม จำนวนพันธะคู่ และอุณหภูมิ ในงานวิจัยนี้สนใจศึกษาสมการเชิงประจักษ์เดี่ยวทำนายแรงตึงผิวไบโอดีเซลจากค่าสะปอนนิฟิเคชัน (SN) และค่าไอโอดีน (IV) โดยไม่จำเป็นต้องทราบค่าแรงตึงผิวของกรดไขมันเมทิลเอสเทอร์แต่ละตัวที่อยู่ในองค์ประกอบก่อน สำหรับทำนายแรงตึงผิวของไบโอดีเซลและไบโอดีเซลผสมที่อุณหภูมิต่างๆ ในการศึกษาใช้ข้อมูลจากเอกสารอ้างอิงมาใช้ในการศึกษาและสนับสนุนเพื่อยืนยันความถูกต้องแม่นยำของสมการที่จะนำไปใช้ จากการศึกษาพบว่าสมการที่นำเสนอมีความถูกต้องแม่นยำในการใช้งานโดยค่าความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์เฉลี่ยของไบโอดีเซล 10 ชนิดที่ช่วงอุณหภูมิ 30-80oC เท่ากับ 2.17% การใช้สมการทำนายแรงตึงผิวนอกช่วงอุณหภูมิที่นำเสนออาจทำให้ความแม่นยำต่ำลง

Estimation Surface Tension of Biodiesel from Saponification Number and Iodien Value

Suriya Phankosol¹ and Kanit Krisnangkura²

¹Department of Industrial and Technology Management, Faculty of Science and Technology, Bansomdejchaopraya Rajabhat University

²Division of Biochemical Technology, School of Bioresources and Technology, King Mongkut’s University of Technology Thonburi (Bangkhuntien)

Surface tension (γ) is an important physical property of biodiesel. It dictates fuel atomization and complete combustion in the diesel engine. The surface tension of biodiesel is correlated to number of carbon atoms, number of double bond(s) and temperature. In this work, an empirical approach for estimation surface tension of biodiesel by a single empirical equation can be estimated without the prior knowledge of the surface tension of an individual fatty acid methyl ester and can be predicted by using saponification number (SN) and iodine value (IV). Data available in literatures are used to validate, and support the speculations derived from the proposed equation. The proposed equation is easy to use and the predicted surface tension values of pure biodiesel and mixed biodiesel at different temperatures agree well with the literature values. The estimated surface tension values of ten biodiesel types are in good agreement with those reported in literatures at temperatures, within a narrow range of 30-80oC. The average absolute deviation (AAD) is 2.17%. The surface tension outside this temperature range may be possibly predicted by this but accuracy may be lower.