ความสัมพันธ์ความหนืดและความหนาแน่นของกรดไขมัน จากกฎควบรวมพลังงานอิสระ: Correlation of Viscosity and Density of Fatty Acids  by Law of Free Energy Additivity

Noppanan  Muangnuae; Setthawit  Saengthip; Thinnaphop  Chum-in; Suriya  Phankosol

Authors

Noppanan Muangnuae Department of Industrial and Technology Management, Faculty of Science and Technology, Bansomdejchaopraya Rajabhat University, Bangkok, 10600, Thailand
Setthawit Saengthip Department of Industrial and Technology Management, Faculty of Science and Technology, Bansomdejchaopraya Rajabhat University, Bangkok, 10600, Thailand
Thinnaphop Chum-in Technology management, Faculty of Science, Chandrakasem Rajabhat University, Bangkok, 10900, Thailand
Suriya Phankosol Department of Industrial and Technology Management, Faculty of Science and Technology, Bansomdejchaopraya Rajabhat University, Bangkok, 10600, Thailand

Keywords:

กรดไขมัน, ความหนาแน่น, ความหนืดจลน์, ความหนืดไดนามิกส์, Fatty acid, Density, Kinematic viscosity, Dynamic viscosity

Abstract

ความหนาแน่นและความหนืดเป็นสมบัติทางกายภาพที่สำคัญของของเหลว ในการศึกษานี้เสนอความสัมพันธ์ของความหนืดและความหนาแน่นของกรดไขมันจากกฎควบรวมพลังงานอิสระของมาร์ตินสำหรับประมาณความหนืดไดนามิกส์ ความหนืดจลน์ และความหนาแน่น สมการที่นำเสนอสำหรับการประมาณความหนืดและความหนาแน่นของกรดไขมันมีความสัมพันธ์กับจำนวนอะตอมคาร์บอน จำนวนพันธะคู่ และอุณหภูมิ ในการศึกษานี้ใช้ข้อมูลจากเอกสารอ้างอิงมาประกอบเพื่อสนับสนุนและยืนยันความถูกต้องแม่นยำของสมการที่จะนำไปใช้ จากการศึกษาพบว่าสมการที่นำเสนอมีความง่ายต่อการนำไปใช้งานและมีความถูกต้องแม่นยำสำหรับการประมาณค่าความหนืดและความหนาแน่นของกรดไขมันที่อุณหภูมิต่างๆ ค่าความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยสัมบูรณ์ของความหนืดไดนามิกส์ ความหนืดจลน์ และความหนาแน่นที่อุณหภูมิ 297.05-394.25Kมีค่าเท่ากับ 4.14, 4.37 และ 0.17 % ตามลำดับ

Density and viscosity are important physical properties of a liquid. In this work, correlation of viscosity and density of fatty acids (FA) are correlated to the Martin’s rule of free energy additivity for estimated kinematic viscosity, dynamic viscosity and density from their own equations. The proposed equations for estimating viscosity and density of FA are correlated to number of carbon atoms, number of double bond(s) and temperature. Data collected from literatures were used to validate, and support the proposed models. The proposed equations are easy to use and the estimated density and viscosity values of FA at different temperatures agree well with the literature values. The average absolute deviation of dynamic viscosity, kinematic viscosity and density of FAat 297.05-394.25K are 4.14, 4.37 and 17 %, respectively.

References

Andrade, E. D. C. (1930). The viscosity of liquids. Nature, 125(3148), 309-310.

Clements, L. D. (1996). 15-17 September 1996. Blending rules for formulating biodiesel fuel. In Liquid Fuels and Industrial Products from Renewable Resources. Paper presented at the Proceedings of the third Liquid fuel conference.

Fisher, C. H. (1988). Evaluating and predicting n-fatty acid properties. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 65(10), 1647-1651.

Halvorsen, J. D., Mammel, W. C., & Clements, L. D. (1993). Density estimation for fatty acids and vegetable oils based on their fatty acid composition. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 70(9), 875-880.

Martin, A. J. P. (1950). Partition Chromatography. Annual Review of Biochemistry, 19(1), 517-542.

Meng, X., Jia, M., & Wang, T. (2013). Predicting biodiesel densities over a wide temperature range up to 523K. Fuel, 111, 216-222.

Noureddini, H., Teoh, B. C., & Davis Clements, L. (1992a). Densities of vegetable oils and fatty acids. Journal of the American Oil Chemists Society, 69(12), 1184-1188.

Noureddini, H., Teoh, B. C., & Clements, L. D. (1992b). Viscosities of vegetable oils and fatty acids. Journal of the American Oil Chemists Society, 69(12), 1189-1191.

Phankosol, S., Chum-in, T., & Krisnangkura, K. (2016). Estimating the Surface Tension of Vegetable oils by Law of Free Energy Additivity. Naresuan University Journal: Science and Technology, 24(1), 82-90.

Phankosol, S., Sudaprasert, K., Lilitchan, S., Aryusuk, K., & Krisnangkura, K. (2014a). Estimation of Density of Biodiesel. Energy & Fuels, 28(7), 4633-4641.

Phankosol, S., Sudaprasert, K., Lilitchan, S., Aryusuk, K., & Krisnangkura, K. (2014b). Estimation of surface tension of fatty acid methyl ester and biodiesel at different temperatures. Fuel, 126, 162-168.

Rackett, H. G. (1970). Equation of state for saturated liquids. Journal of Chemical and Engineering Data, 15(4), 514-517.

Sansa-ard, C., Aryusuk, K., Lilitchan, S., & Krisnangkura, K. (2010). Free energy contribution to gas chromatographic separation of petroselinate and oleate esters. Chromatography Research International, 2011.

Soave, G. (1984). Improvement of the van der Waals equation of state. Chemical engineering science, 39(2), 357-369.

Spencer, C. F., & Danner, R. P. (1972). Improved equation for prediction of saturated liquid density. Journal of Chemical and Engineering Data, 17(2), 236-241.

Yamada, T., & Gunn, R. D. (1973). Saturated liquid molar volumes. Rackett equation. Journal of Chemical and Engineering Data, 18(2), 234-236.