Determination of biodiesel content in biodiesel/diesel blends using NIR and visible spectroscopy with variable selection

Abstract

This work is concerned of evaluate the use of visible and near-infrared (NIR) range, separately and combined, to determine the biodiesel content in biodiesel/diesel blends using Multiple Linear Regression (MLR) and variable selection by Successive Projections Algorithm (SPA). Full spectrum models employing Partial Least Squares (PLS) and variables selection by Stepwise (SW) regression coupled with Multiple Linear Regression (MLR) and PLS models also with variable selection by Jack-Knife (Jk) were compared the proposed methodology. Several preprocessing were evaluated, being chosen derivative Savitzky-Golay with second-order polynomial and 17-point window for NIR and visible-NIR range, with offset correction. A total of 100 blends with biodiesel content between 5 and 50% (v/v) prepared starting from ten sample of biodiesel. In the NIR and visible region the best model was the SPA-MLR using only two and eight wavelengths with RMSEP of 0.6439% (v/v) and 0.5741 respectively, while in the visible-NIR region the best model was the SW-MLR using five wavelengths and RMSEP of 0.9533% (v/v). Results indicate that both spectral ranges evaluated showed potential for developing a rapid and nondestructive method to quantify biodiesel in blends with mineral diesel. Finally, one can still mention that the improvement in terms of prediction error obtained with the procedure for variables selection was significant.

Determination of the Biodiesel Content in Petrodiesel/Biodiesel Blends: A Method Based on Uv-Visible Spectroscopy and Chemometrics Tools

“…These bands are attributed to energy absorption by the double bond in unsaturated carbonyl compounds [8], because energy absorption in this type of organic compounds is based on transitions of n and π electrons to π* excited state. These transitions require a functional group with unsaturated bonds for the π orbital contribution [14].…”

“…Spectrometric techniques and chemometrics tools are useful for this purpose. Infrared spectroscopy and multivariate analysis [5][6][7][8] have been used in predictive models to determine the biodiesel concentrations present in petrodiesel-biodiesel blends. The fluorescence spectroscopy [9,10], the nuclear magnetic resonance [11] and the UV-visible spectroscopy [8,12,13] have also been used for the same purposes.…”

Construção De Curvas De Temperaturas Para a Viscosidade E Densidade Das Blendas Formadas Com Diesel Mineral E Biodiesel De Coco, Dende E Ouricuri

“…Nesta perspectiva, o estudo das propriedades termodinâmicas de biodiesel torna-se crucial uma vez que fornecem informações estratégicas que permitem estabelecer padrões de qualidade que evitem prejudicar a qualidade das emissões da queima, desempenho e a integridade do motor, assim como a segurança no transporte e manuseio do biodiesel , de modo que suas propriedades estão em conformidade com as normas regulamentares Souza et al (2013), Fernandes et al (2011). No Brasil, a ANP é responsável pela definição de padrões para a certificação da qualidade do biodiesel.…”

“…Existe, atualmente, uma série de pesquisas e testes voltados à utilização de blendas de biodiesel/diesel no Brasil e no mundo, Freitas et al (2014), Fernandes et al (2011), Caires et al (2012.…”

Controle de qualidade de óleos de linhaça e ginkgo biloba usando Espectrometria no Infravermelho Médio e ferramentas quimiométricas

“…Fonte: (Souza, 2014) A intensidade de uma banda de absorção no infravermelho é proporcional à concentração do componente responsável por esta banda, desta forma, a concentração de uma espécie presente em uma amostra pode ser determinada através de uma curva de calibração (intensidade da absorção versus concentração) construída a partir de amostras com concentrações conhecidas do composto em questão. No entanto, quanto mais complexa é a amostra, ou seja, quanto maior o número de interferentes presentes na mistura, mais difícil se torna a quantificação da espécie de interesse, fazendo-se necessário o uso de cálculos estatísticos mais robustos, como calibração multivariada (Yang et al, 2005;Quiñones-Islas et al, 2013;Souza, 2014;Elzey et al, 2016 (Armenta et al, 2007;Do et al, 2015), diversos estudos propõe associação de Espectrometria no IR aliada a ferramentas Quimiométricas para controle de qualidade e quantificação de adulterações (ANDRADE et al, 1997;BALABIN;SMIRNOV, 2011;DE VASCONCELOS et al, 2012;FERNANDES et al, 2011;ZHANG, 2012 FAIGLE, 1985).…”