คํานํา

เอกสารประกอบการอบรมเรื่อง “เทคนิคการผลิตไบโอดีเซลใหไดคุณภาพ” ฉบับนี้ คณะผูจัดทํา ไดรวบรวมความรูเกี่ยวกับไบโอดีเซล เพื่อใหผูเขารวมการอบรมเกิดความรูความเขาใจ สามารถ เผยแพรความรูเกี่ยวกับการผลิตไบโอดีเซลในแนวทางที่ถูกตอง ตลอดจนสามารถผลิตน้ํามันไบโอดีเซลที่มีคุณภาพ

และตองขอขอบคุณ รองศาสตราจารย ดร. ชาคริต ทองอุไร ผูอํานวยการสถานวิจัยและพัฒนาพลังงานทดแทนจากน้ํามันปาลมและพืชน้ํามัน คณะวิศวกรรมศาสตรมหาวิทยาลัยสงขลา นครินทร และคุณศุภชัย คลังแกว ประธานเครือขาย ผูผลิตไบโอดีเซลแหงประเทศไทย ที่ชวยกันคิดคนวิทยาการเทคนิคการผลิตไบโอดีเซลใหมๆ นํามาเผยแพรและถายทอดจนเปนรูปธรรม

คณะผูจัดทํามีความมุงหวังเปนอยางยิ่งวาเนื้อหาในตําราไบโอดีเซลเลมนี้ จะเกิดประโยชนกับการศึกษาและการปฏิบัติงานเกี่ยวกับไบโอดีเซล และสามารถเปนสวนหนึ่งในการพัฒนา ไบโอดีเซลของประเทศตอไป หากมีขอบกพรองประการใดคณะผูจัดทําขออภัยและนอมรับคําติชมและจะนําไปปฏิบัติ คณะผูจดัทํา มีนาคม 2553

สารบัญ

หนา บทท่ี1 บทนํา ที่มาและความสําคัญ 1 นิยาม ความหมาย ของไบโอดีเซล 2 ไบโอดีเซลแบบเอสเตอร 2 ประเภทของไบโอดีเซล 3 บทท่ี2 โครงสรางของน้ํามันพชืและน้ํามันสตัว 3 ไบโอดีเซลจากน้ํามันพืชและน้ํามันสัตว 5 โครงสรางของน้ํามันพืชและน้ํามันสัตว 6 โมเลกุลของกรดไขมัน 8 บทท่ี3 การผลิตไบโอดีเซล 9 การคํานวณคา FFA 9 ปฏิกิริยา Esterification 11 ปฏิกริิยา Transesterification 12 แผนผังกระบวนการการผลิตไบโอดีเซล 15 วิธีตรวจสอบคุณภาพไบโอดีเซล 16 บทท่ี4 คุณสมบัตขิองไบโอดีเซล 18

------------------------------------------------

บทท่ี 1 บทนํา

1.1 ท่ีมาและความสําคัญ

เมื่อวิกฤตน้ํามันของโลกมีมากขึ้นเปนลําดับ ราคาน้ํามันดิบสูงมากเปนประวัติการณและไมมีทีทาวาจะลดลง เนื่องจากมีการคาดการณวาน้ํามันกําลังจะหมดลงในอนาคตอันใกลนี้ รวมถึงปญหาทางภาคการเกษตรดานผลผลิตลนตลาด ราคาตกต่ํา ปญหาทางการเงินของประเทศที่ตองการรักษาเงินตราตางประเทศ และที่สําคัญคือปญหาดานสิ่งแวดลอมที่มีเพิ่มมากขึ้น สงผลกระทบใหเกิดตอภาวะโลกรอน ปญหาตางๆเหลานี้ทําใหมีการมองหาพลังงานทางเลือก ซ่ึงน้ํามันไบโอดีเซลเปนน้ํามันทางเลือกใหมที่ผลิตจากพืช หรือไขมันสัตว โดยน้ํามันชนิดนี้เมื่อนํามาใชกับเครื่องยนตแลวพบวามีคุณสมบัติในการเผาไหมไดดีไมตางจากน้ํามันจากปโตรเลียม แตมีขอดีกวาหลายอยาง คือ มีการเผาไหมที่สะอาดกวา ไอเสียมีคุณภาพที่ดีกวา เพราะออกซิเจนในไบโอดี เซลทํ า ใหมี ก ารสันดาปที่ สมบู รณกว าน้ํ ามันดี เซลปกติ จึ งมีป ริมาณก าซคารบอนมอนอกไซด สารประกอบไฮโดรคารบอนนอยกวา และเนื่องจากไมมีกํามะถันในไบโอดีเซล จึงไมมีปญหาสารซัลเฟต นอกจากนี้ยังมีเขมาคารบอนนอยไมทําใหเกิดการอุดตันของระบบไอเสียและชวยยืดอายุการใชงานเครื่องยนตไดเปนอยางดี

น้ํามันไบโอดีเซล ถูกคิดคนและนํามาทดลองใชในเครื่องยนตเปนผลสําเร็จครั้งแรกเมื่อ วันที่ 10 สิงหาคม ค.ศ.1893 โดย "รูดอลฟ ดีเซล" (Rudolf C. Diesel : 1858 - 1913) วิศวกรชาวเยอรมัน ผูประดิษฐเครื่องยนตที่มีช่ือวา "ดีเซล" เปนผลสําเร็จในป 1893 และจดสิทธิบัตรในปถัดมา โดยการทดลองไดนําเครื่องยนตลูกสูบเดียวที่ทําจากเหล็กยาว 3 เมตร ซ่ึงมีลอเฟองติดอยูที่ฐานมาทดลองใชกับน้ํามันไบโอดีเซล ที่ทําจากเมล็ดถั่วเหลืองไดเปนผลสําเร็จเปนครั้งแรกของโลก ในเมืองอักสบวรก ประเทศเยอรมนี และเพื่อเปนการระลึกถึงความสําเร็จในครั้งนั้น จึงทําใหวันนี้ถูกกําหนดใหเปนวันไบโอดีเซลระหวางประเทศในเวลาตอมา

"รูดอลฟ ดีเซล"

หลังจากดีเซลไดทดลองโชวในประเทศเยอรมันในป ค.ศ. 1893 และไดนําไบโอดีเซลที่ทํามาจากน้ํามันถ่ัวมาทดลองกับเครื่องยนตอีกครั้งในงานเวิลด แฟร ที่กรุงปารีส ประเทศฝรั่งเศสในป ค.ศ. 1898 ทั้งนี้เขาเชื่อวาไบโอดีเซลนี้จะเปนน้ํามันที่เหมาะสมกับเครื่องยนตมากที่สุดในอนาคต

1.2 นิยาม ความหมายของไบโอดีเซล

ไบโอดีเซล หมายถึง แอลคิลเอสเตอรของกรดไขมัน (alkyl ester of fatty acid) มีสูตรทางเคมี R1COOR2 ซ่ึงใชเปนเชื้อเพลิงสําหรับเครื่องยนต โดยจะใชเปนเชื้อเพลิงโดยตรง หรือใชผสมกับน้ํามันเชื้อเพลิงก็ได

R1 หมายประกาศกระทรวงพลังงาน เร่ือง ใหเอทานอล และไบโอดีเซล เปนน้ํามันเชื้อเพลิงตามพระราชบัญญัติการคาน้ํามันเชื้อเพลิง พ.ศ.2543 พ.ศ.2548 COO หมายถึง กลุมแอลคิลจากกรดไขมัน R2 หมายถึง กลุมแอลคิลจากแอลกอฮอล ...

ไบโอดีเซล เปนน้ํามันเชื้อเพลิงตามพระราชบัญญัติการคาน้ํามันเชื้อเพลิง พ.ศ.2543 พ.ศ.2548 ราชกิจจานุเบกษา เลม 122 ตอนพิเศษ 30 ง (8 เม.ย.48) หนา 2 (เอกสารภาษาไทย ช้ัน 5)

1.3 ไบโอดเีซลแบบเอสเทอร

ไบโอดีเซลแบบเอสเทอร เปนความหมายของ “ไบโอดีเซลที่แทจริง” และเปนที่ยอมรับในสากล และมีการใชอยางทั่วไป เชน สหพันธรัฐเยอรมัน สหรัฐอเมริกา มีคําจํากัดความวา เปนเชื้อเพลิง ที่มีคุณสมบัติเหมือนกับ “น้ํามันดีเซล” มากที่สุดทําใหไมมีปญหากับเครื่องยนต ไดน้ํามันที่มีความคงตัวมากขึ้น สามารถนําไปเติมในเครื่องยนตดีเซลไดทุกชนิด ทั้งเติมโดยตรงและผสมลงในน้ํามันดีเซลในอัตราสวนตางๆ เชน B5 หมายถึงการผสมไบโอดีเซลตอน้ํามันดีเซลในอัตราสวน 5 : 95 หรือ B100 ซ่ึงเปนน้ํามันไบโอดีเซล 100 % เปนตน แตปญหาคือ ตนทุนการผลิตมีราคาแพงกวาเมื่อเทียบกับไบโอดีเซลแบบอื่นๆ ปจจุบันราคาของน้ํามันไบโอดีเซลยังสูงกวาน้ํามันดีเซล 1-2 เทาตัว อยางไรก็ตามการนํามาใชกับเครื่องยนตมักจะนําน้ํามันดีเซลมาผสมดวย ซ่ึงในปจจุบันไดรับความนิยมเปนอยางมากในระบบขนสงมวลชน เนื่องจากเปนน้ํามันที่มีราคาไมตางจากน้ํามันดีเซลมากนัก นอกจากนี้เผาไหม ไดอยางหมดจดไมมีเขมาควันหลงเหลือใหเปนมลพิษตอส่ิงแวดลอม จากความนิยมเปนอยางมากเชนนี้ทําใหปมน้ํามันจํานวนมากนําไบโอดีเซลมาบริการใหกับลูกคา เชื ้อเพลิงชนิดนี้ มีความหนืดใกลเคียงกับน้ํามันดีเซล และมีความคงตัว ความหนืดเปลี่ยนแปลงไดนอยมากเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยน

2

จุดวาบไฟของไบโอดีเซลมีคาสูงกวาน้ํามันดีเซล ทําใหมีความปลอดภัยในการใช และการขนสง นอกจากนั้นแลว คาซีเทน ที่เปนดัชนีบอกถึงคุณภาพการติดไฟของไบโอดีเซล ยังมีคาสูงกวาน้ํามันดีเซล ดังนั้นเราจะมาทําความรูจักไบโอดีเซลแบบเอสเทอรกันใหมากขึ้น ไบโอดีเซลประเภทนี้เกิดจากการปฏิกิริยาระหวาง น้ํามันพืช ไขมันสัตว หรือน้ํามันพืชที่ใชแลว กับแอลกอฮอล เชน เมทานอล หรือ เอทานอล โดยมีตัวเรงปฏิกิริยาซึ่งเปนกรดหรือดาง โดยปกติในน้ํามันพืชประกอบไปดวยกรดไขมันอิสระ (Free Fatty Acid), Phospholipids, Sterols, น้ํา และสิ่งเจือปนอื่นๆ ดังนั้นในการนําน้ํามัน มาใชเปนเชื้อเพลิง จําเปนตองผานกระบวนการตางๆเพื่อเปลี่ยนโครงสรางใหเปนสายโซตรง และหนึ่งในกระบวนนั้น คือ ปฏิกิริยา Transesterification (หรือปฏิกิริยา Alcoholysis) เพื่อเปลี่ยนโครงสรางของน้ํามันจาก Triglycerides ใหเปนโมโนอัลคิลเอสเตอร (Mono alkyl Ester) ไดแก เมทิล เอสเตอร (Methyl Ester) หรือ เอทิล เอสเตอร (Ethyl Ester) และกลีเซอรีน (Glycerine )หรือ Glycerol

1.4 ประเภทของไบโอดีเซล

ไบโอดีเซลแบงออกเปน 2 ประเภท ดังนี้

1.4.1 ไบโอดีเซลชุมชน หรือไบโอดีเซลสําหรับเครื่องยนตการเกษตร ตามประกาศกรมธุรกิจพลังงานมีขอกําหนดคุณภาพจํานวน 13 ขอ เร่ืองกําหนดลักษณะและคุณภาพของไบโอดีเซลสําหรับเครื่องยนตทางการเกษตร พ.ศ. 2549 ไบโอดีเซลชนิดนี้ ชุมชนจะผลิตขึ้นใชเอง หรือในหมูสมาชิก โดยใชน้ํามันพืชใชแลว น้ํามันหมู ไขมันวัว เปนวัตถุดิบหลักและนํามาใชกับเครื่องยนตการเกษตรประเภทรอบต่ําเทานั้น

1.4.2 ไบโอดีเซลเชิงพาณิชยหรือเรียกวา B100 เปนไบโอดีเซลที่จะนํามาผสมกับน้ํามันดีเซลในอัตราสวนตางๆอยางเชนไบโอดีเซล B2, B5 เปนตน เพื่อใชกับเครื่องยนตดีเซลทั่วไป ไบโอดีเซลชนิดนี้จะตองผลิตภายใตการควบคุมของกรมธุรกิจพลังงาน ตามประกาศของกรมธุรกิจพลังงาน เร่ืองกําหนดลักษณะและคุณภาพของไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเทอรของกรดไขมัน พ.ศ. 2550 โดยรัฐบาลอุดหนุนราคาสวนตางโดยมีการคิดราคาน้ํามันไบโอดีเซลดังนี้

B100 = 0.97 CPO + 0.15 MtoH + 3.32

B 100 คือ ราคาขายไบโอดีเซล (B100) ในกรุงเทพฯ ( หนวย บาท/ลิตร)

CPO คือ ราคาขายปาลมดิบ ในกรุงเทพฯ ( หนวย บาท/ลิตร)

MtoH คือ ราคาขายเมทานอล ในกรุงเทพฯ ( หนวย บาท/กิโลกรัม)

3

การผลิตไบโอดีเซลแบบนี้ตามกฎหมายตองขายใหกับผูคาน้ํามันตามมาตรา 7 เทานั้น ซ่ึงปจจุบันมีบริษัทที่ไดรับอนุญาตใหผลิตไบโอดีเซลชนิดเมทิลเอสเทอรจากกรดไขมัน จํานวน 14 บริษัท ผลิตไดวันละ 1.2 ลานลิตร โดยใชน้ํามันปาลมดิบและไขเสตรียรีนเปนวัตถุดิบหลัก

4

บทท่ี 2 โครงสรางของน้ํามันพชืและน้ํามันสตัว

2.1 ไบโอดีเซลจากน้ํามันพืชและน้ํามันสัตว

ไบโอดี เซลเปนเชื้อเพลิง ที่ไดมาจากการนําเอาไขมันพืชหรือไขมันสัตวมาผานกระบวนการทางเคมี และขั้นตอนที่เหมาะสม ผลิตเปนเชื้อเพลิงที่มีคุณภาพใชไดกับเครื่องยนตดีเซลทุกชนิด ไมวาจะเปน รถยนตดีเซลทั่วไป รถบรรทุก เครื่องยนตหนัก รวมไปถึงเครื่องยนตคอมมอนเรล ซ่ึงถือวาเปนแนวทางพึ่งพาตนเองที่พระบาทสมเด็จพระเจาอยูหัวทรงพระราชทานใหชาวไทยทั้งชาติ

กระบวนการผลิตไบโอดีเซลไมวาจะใช น้ํามันพืชหรือน้ํามันสัตว กระบวนก็ไมตางกันมากนัก เพียงแตวา ถาหากใชวัตถุดิบที่เปนน้ํามันพืชดิบ หรือน้ํามันที่ไดจะการบีบดิบๆ จะตองมีกระบวนแยกยางเหนียวออกจากน้ํามันเสียกอน สวนกระบวนการอื่นตอไปนั้นเหมือนกัน เชน ถาน้ํามันกรดสูง ก็ลดกรดกอน จึงนําเขาไปสูกระบวนการแยกกลีเซอรีนในลําดับตอไป

จากความไมแนนอนในเชิงพาณิชยในการจัดหาน้ํามันทอดใชแลวมาเปนวัตถุดิบ จึงตองหันมาอาศัยผลผลิตจากการเกษตรที่มีผลิตผลที่แนนอนกวาและมีการผลิตที่หมุนเวียนตอเนื่องไมส้ินสุด ตราบใดที่ยังมีพื้นดินสําหรับเพาะปลูกอยู ซ่ึงอาจจะเปน น้ํามันพืชอ่ืนๆที่พอจะหาได เชน สบูดํา ทานตะวัน ละหุง มะพราว หรือแมกระทั่ง เมล็ดยางพารา แตผลผลิตที่มีความแนนอนสูงที่สุด ก็ตองยกใหปาลมน้ํามัน ซ่ึงปจจุบันไมไดปลูกกันเฉพาะภาคใตเทานั้น ยังมีการกระจายปลูกทั้งภาคกลาง ภาคตะวันออก ภาคเหนือ และภาคอีสาน หรือทั่วประเทศก็วาได ผลปาลมน้ํามัน สามารถใหผลผลิตน้ํามัน 2 ชนิด คือ

1. น้ํามันปาลม (Palm Oil) สกัดจากเนื้อปาลม 2. น้ํามันเมล็ดในปาลม (Palm Kernel Oil) สกัดจากเมล็ดปาลม

ผลปาลม 1 ผลจะมีน้ํามันปาลม 9 สวนน้ํามันที่สกัดจากผลปาลมสดจะมี เบตาแคโรทีน (Beta-Carotene) โปรวิตามินเอ (Pro Vitamin A) และวิตามิน อี (Vitamin E) ในปริมาณสูง

น้ํามันปาลมประกอบดวย กรดไขมันไมอ่ิมตัว และกรดไขมันที่อ่ิมตัวในสัดสวนที่สมดุล และดวยเหตุที่มีวิตามินอีสูง จึงทําใหน้ํามันปาลมมีเสถียรภาพสูง สําหรับกรดไขมันไมอ่ิมตัวนั้น สวนใหญจะประกอบดวยกรดไขมันไมอ่ิมตัวพันธะเดี่ยว โอเลอิก (Mono unsaturated oleic acid) 40 % ขณะที่กรดไขมันอิ่มตัวประกอบดวย กรมปาลมมิติก (palmittic acid ) 44 % และกรดสเตียริก

(stearic acid ) 5 % ดวยสัดสวนของสวนผสมดังกลาว ทําใหน้ํามันปาลมมีคุณสมบัติพิเศษ เหมาะสําหรับใชในอุตสาหกรรมแปรรูปอาหารหลายประเภท

คุณสมบัติอีกประการหนึ่งของน้ํามันปาลมคือสามารถใชผลิตเปนไขมันพืชที่มีสภาพเปนของแข็ง (Solid -fat) โดยไมตองผานกระบวนการไฮโดรจีเนชั่น (Hydrogenation Process) เปนการหลีกเลี่ยงการกอตัวของกรดไขมันทราน (Trans fatty acids) ที่เกิดจากกระบวนการซึ่งเปนอันตรายตอสุขภาพ

คุณสมบัติพิเศษของน้ํามันปาลม จึงนําไปใชในการปรุงอาหารไดหลากหลาย โดยปราศจากโคเลสเตอรอล และเปนแหลงพลังงานของรางกาย นอกจากนี้ยังมีผลพลอยไดจากน้ํามันปาลม ในการนําไปเปนสวนผสมของเนยเหลือง หรือมาการีน วากันวา อาหารที่ทอดดวยน้ํามันปาลมจะกรอบ อรอย ใหรสชาติที่แทจริงของอาหาร และเก็บไดนาน ผลพลอยอ่ืนๆยังมีอีกมากมาย โดยเฉพาะใชเปนสวนผสมในอุตสาหกรรมสบู ผงซักฟอก เครื่องสําอาง ยาผลิตภัณฑที่ใชในครัวเรือน และอุตสาหกรรม

น้ํามันปาลมแดงที่สกัดออกในกระบวนการกลั่น ยังมีปริมาณแคโรทีนสูงถึง 80 % และมีวิตามินอีในสัดสวนที่สูงมาก จากผลการวิจัยพบวา มีคุณสมบัติในการปองกันการเหี่ยวยนของเซลลผิวหนัง โรคหัวใจ และโรคมะเร็ง จึงมีการนํามาผลิตเปนผลิตภัณฑเพื่อสุขภาพ เชน วิตามินแคปซูลสําเร็จรูป อาหารเสริม เครื่องสําอางเปนตน

2.2 โครงสรางของน้ํามันพืชและน้ํามันสัตว

6

น้ํามันพืชหรือน้ํามันสัตวจะมีองคประกอบดวย กลีเซอรอล 1 สวน + กรดไขมัน 3 สวน เรียกวา ไตรกลีเซอไรด

แตในกรดไขมันทั้ง 3 สวนนั้น จะทําปฏิกิริยากับน้ําทําใหกรดไขมัน หลุดออกจากกลีเซอรอล ที่ละสวน เรียกสวนที่หลุดออกมานี้วา กรดไขมันอิสระ (FFA-Free Fatty acid)

กรดไขมันอิสระนี้ เปรียบเสมือนตัวหนอนที่ไปขวางกั้นการทําปฏิกิริยา ถาหากไปเจอกับดางเขา ก็จะทําใหเกิดสบูทันที และทําใหดางที่เขาไปเรงปฏิกิริยานั้น มีจํานวนไมพอเพียงตอการเรงปฏิกิริยาได

กรณี น้ํา 1 สวน ไปทําปฏิกิริยากรดไขมัน 1 สวนหลุดออกจากกลีเซอรอล ได 1 กรดไขมันอิสระ เหลือ กลีเซอเรล 1 สวน + กรดไขมัน 2 สวน เรียกวา ไดกลีเซอไรด

กรณี น้ํา 2 สวน ไปทําปฏิกิริยากรดไขมัน 2 สวนหลุดออกจากกลีเซอรอล ได 2 กรดไขมันอิสระ เหลือ กลีเซอเรล 1 สวน + กรดไขมัน 1 สวน เรียกวา โมโนกลีเซอไรด

กรณี น้ํา 3 สวน ไปทําปฏิกิริยากรดไขมัน 3 สวนหลุดออกจากกลีเซอรอล ได 3 กรดไขมันอิสระ เหลือเพียงกลีเซอเรล 1 สวนๆ นี้ ก็คือ กลีเซอรอล หรือที่เราไดยินทั่วไปวา “กลีเซอรีน”

ดังนั้นถาจะเรียกรวมๆ ไตรกลีเซอไรด – ไดกลีเซอไรด – โมโนกลีเซอไรด ก็จะเรียกวา “กลีเซอไรด” ฉะนั้นน้ําหนัก ไตรกลีเซอไรดที่ถูกตองควรจะมีสมการดังนี้ น้ําหนักของไตรกลีเซอไรด = 1 x โมเลกุลของกลีเซอรอล + 3 x โมเลกุลของกรดไขมัน – 3 x โมเลกุลของน้ํา โมเลกุลของกลีเซอรอล = 92.10 กรัม / โมล โมเลกุลของกรดไขมันจากน้ํามันปาลมดิบ = 270.69 กรัม / โมล โมเลกุลของน้ํา H2O [2 x H (1.00797)] + [1 x O (15.9994)] = 18.02 กรัม / โมล

ดังนั้น น้ําหนักไตรกลีเซอไรดของน้ํามันปาลมดิบ = (1 x 92.10) + (3x 270.69) – (3x18.02) = 850.11 กรัม /โมล

7

2.3 โมเลกุลของกรดไขมัน

น้ํามันปาลมดิบ ดูที่ชอง Palm Oil พบวา

- สัดสวน กรดไขมันอิ่มตัวกับกรดไขมันไมอ่ิม 1.0 - กรดไมริสติก (C14) 1% น้ําหนัก 228.371 กรัม = 1x288.371 = 288.371 -กรดปาลมมิติก (C15) 45% น้ําหนัก 256.428 กรัม = 45x256.428 = 11,539.26 -กรดสเตริก (C18) 4% น้ําหนัก 284.481 กรัม = 4x284.481 = 1,137.924 -กรดโอเลอิก (C18:1) 40% น้ําหนัก 282.465 =40x282.465 = 11,298.60 -กรดอัลโอเลอิก (C18:2) 10% น้ําหนัก 280.485 = 10x280.485 = 2,804.85

รวมสัดสวน % ทั้งหมด = 1+45+4+40+10 = 100% รวมน้ําหนักทั้งหมด = 288.371+11,539.22+1,137.924+11,298.60+2,804.85 = 27,068.97 น้ําหนักกรดไขมันน้ํามนัปาลมดิบ = 27,068.97/100 = 270.69 กรัม

8

บทท่ี 3 การผลิตไบโอดีเซล

3.1 การวิเคราะหหาคากรดไขมันอิสระ (FFA)

FFA นั้นเปรียบเสมือนตัวหนอนที่คอยกอกวนการผลิตไบโอดีเซล ซ่ึงนั่นก็เปนบงชี้คุณภาพน้ํามันตั้งตนที่จะใชในการผลิต FFA มากเราก็ใชดางมาก สบูก็เกิดมาก Yield ที่ไดก็นอย ทําใหสัดสวนตอการผลิตสูง ลานรับซื้อปาลมทะลายหลายแหง หรือโรงงานอาหารสัตวรับซื้อน้ํามันใชแลว กําหนดราคารับซื้อจากคาของ FFA นี้ ฉะนั้น FFA จึงเปนตัวแปรสําคัญในการผลิตทุกครั้ง อุปกรณที่จําเปนใชวิเคราะหคา FFA

1. เครื่องชั่งน้ําหนักมีคาความละเอียด 0.1 กรัม 2. บิวเรทขนาด 25 ml พรอมขาตั้งและชุดจับ บิวเรท (ตอไปใหใชเปนบิวเรทดาง) 3. ขวดรูปชมพูขนาด 250 ml 4. กระบอกตวงขนาด 25 ml 5. บิกเกอรขนาด 50 ml

สารเคมีที่จําเปนใชวิเคราะหคา FFA

1. โซเดียมไฮดรอกไซด หรือ โปรตัสเซียมไฮดรอกไซด ความเขมขน 0.1 N (นอมัล) สามารถเตรียมไดเองดังนี้ -โซเดียมไฮดรอกไซด 98% จํานวน 4 กรัม ละลายในน้ํากลั่น 1000 ml -โปรตัสเซียมไฮดรอกไซด 95% จํานวน 5.6 กรัม ละลายในน้ํากลั่น 1000 ml

2. ไอโซโพรพิล แอลกอฮอล (Isopropyl Alcohol) ·หรือ IPA 3. ฟนอลฟทาลีน (phenolphthalein) 0.1% อาจซื้อสําเร็จรูปที่เตรียมใหแลวหรือเตรียมเอง

ดวยใชวิธีนี้คือ ใชฟนอลฟทาลีน 5.00 กรัม ละลายในไอโซโพรพานอล หรือเมทิลแอลกอฮอล ปริมาตร 1,000 มิลลิลิตร ควรเก็บรักษาสารละลายใชฟนอลฟทาลีน ในขวดสีชา และอายุการใชงานไมควรเกิน 1 ป

ขั้นตอนการวิเคราะหหาคา FFA (ดูภาพขางบน)

1. ช่ังน้ําหนักน้ํามันตัวอยาง 5 กรัม และตวงไอโซโพรพิล 25 ml และหยดฟนอลฟทาลีนอินดิเคเตอร 3 – 5 หยด เขยารวมกันในขวดรูปชมพู

2. เตรียมสารละลายดางความเขมขน 0.1 N ใสบิวเรทพรอมเปดไลอากาศออกเพื่อใหพรอมใชงานและจดคาเริ่มตนเอาไว

3. หยดสารละลายดางจากบิวเรทลงในขวดรูปชมพูพรอมเขยาใหเขากัน 4. จนกวาน้ํามันจะเปลี่ยนเปนสีชมพูหรือสีมวงถาวร แลวอานสิ้นสุดของบิวเรทไว

การคํานวณหาคา % ของFFA %FFA = สารละลายดางที่ใชไป X ความเขมขนของสารละลายดาง X โมเลกุลของกรดไขมัน น้ําหนักน้ํามันตัวอยาง สายละลายดางที่ใชไป = คาสิ้นสุดของไตเตรท – คาเริ่มตนของไตเตรท หนวยเปน ml-มิลลิลิตร ความเขมขนของสายละลายดาง = 0.1 N หนวยเปน โมล/ลิตร (1000ml) โมเลกุลของกรดไขมัน = น้ําหนักของกรดไขมันของน้ํามันตัวอยางที่ใช หนวยเปน กรัม/โมล น้ําหนักน้ํามันตัวอยาง = หนวยเปน กรัม คาเปอรเซ็นต = 100

10

ตัวอสายความโมเลน้ําหคาเป

หมา94.8สามปฏิกิตอไ 3.2 ป

หรือและ

อยาง ละลายดางทีใ่มเขมขนของสลกุลของกรดไหนักน้ํามันตัวปอรเซ็นต

% FFA

ตัดหนวย % FFA

ายความวา ใน87 กิโลกรัม แมารถเอาไปทํากิริยากับดางแไปได

ปฏิกิริยา EsteEsterific

อไบโอดีเซลไมี กรดเปนตัว

ใชไป สายละลายดาไขมัน อยาง

=

ย = =

นน้ํามันตัวอยและมีคากรดไาปฏิกิริยาแยกและเกิดสบูจํา

erification cation เปนไปกอน เพื่อจวเรงปฏิกิริยา

= าง =

= = =

9.5 ml X 5 กรัม

9.5 X 0. 5

5.13 %

ยาง 100 กิโไขมันอิสระ กกลีเซอรีน หานวนมาก

นกระบวนการจะไดลดจํานว ภายใตระบบ

9.5 ml-มิลลิลิ0.1 N หนวยน้ํามันปาลมดิ5 กรัม 100

X 0.1 โมล X 2ม X 1000 ml X

1 X 27.0

โลกรัม มีกลีเซ (FFA) = หรือ Transestตองทําการล

รทําปฏิกิริยาวน FFA ใหบปดที่อุณหภูมิ

ลิตร เปน โมล/ลิตดิบ 270 กรัม/

270 กรัม X 1X โมล

ซอไรด ซ่ึงป5.13 กิโลกรั

terification ไดดกรดเสียกอ

าเปลี่ยน กรดนอยลง โดยมีมิ 65-70 องศา

ร (1000ml) /โมล

00

ระกอบไปดวรัม ซ่ึงเรียกวาด เนื่องจาก Fอน จึงจะไปทํ

ไขมันอิสระ มี เมทานอลเปา ตามสมการ

วย (Mono-Diากัน “กรดสูงFFA จะเขาไทําในกระบวน

ใหเปน เอสปนตัวทําปฏิกินี้

i-Tri) ง” ไมไปทํานการ

เตอร กิริยา

11

ขั้นตอนการทําปฏิกิริยา Esterification 1. ใช กรดซัลฟูริค (H2SO4) ความเขมขน 98% จํานวน 5% ของน้ําหนัก FFA

น้ํามันตั้งตน 100 กก. FFA 5.13 % = 5.13 กก. ใชกรดซัลฟูริค 5% ของ 5.13 กก. = 0.257 กก.

2. ใชเมทานอล (MeOH) 15% ของน้ําหนักน้ํามันตั้งตน น้ํามันตั้งตน 100 กก. MeOH 15% = 15 กก.

3. คอยๆเทกรดลงใน MeOH ที่เตรียมไวเบาๆ 4. ทําปฏิกิริยาในระบบปดที่อุณหภูมิ 65-70 องศา เปนเวลา 4-6 ช่ัวโมง 5. นําตัวอยางมาทดสอบ FFA อีกครั้ง ทุก 2 ช่ัวโมง

กอนทดสอบหาคา FFA จะตองลางน้ํามันตัวอยางและตมไลความชื้นออกเสียกอน 6. ปลอยทิ้งไว 1 ช่ัวโมงเปด Drain น้ํา + เมทานอล + กรด ออก

การเกิดน้ําในปฏิกิริยา Esterification FFA + MeOH ==== ME + H2O อัตราสวนโดยโมล FFA : MeOH : ME : H2O 1:1:1:1 ดังนั้น FFA 5.13 kg = 5.13/270 = 0.019 kmol จะเกิดน้ํา = 0.019 X 18 = 0.34 kg 3.3 ปฏิกิริยา Transesterification กระบวนการทรานสเอสเตอริฟเคชั่น เปนกระบวนการนํา เมทานอลเขาไปทําปฏิกิริยากับกลีเซอไรด(โมโน-ได-ไตรลีเซอไรด) เพื่อแยกกลีเซอรอลออกจากกรดไขมัน โดยมีดางเปนตัวเรงปฏิกิริยา ซ่ึงผลิตภัณฑที่ไดนั้นคือ เมทิลเอสเตอร (เมทานอล + กรดไขมัน) และกรีเซอรอล หรือที่เรียกกันติดปากวากลีเซอรีนนั่นเอง ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นไดงายกวาปฏิกิริยาเอสเทอริฟเคชัน และใชเวลานอยกวา แตก็มีขอจํากัดของการเกิดปฏิกิริยาที่สมบูรณนั่นก็คือ

- ปฏิกิริยานี้จะกระทําโดยตรงกับกลีเซอไรดเทานั้น กรดไขมันอิสระ(FFA) ถือวาเปนอุปสรรคสําคัญของการเกิดปฏิกิริยา เนื่องจากกรดไขมันอิสระจะไวตอการเกิดปฏิกิริยาดาง ทําใหเกิดสบูละลายอยูในไบโอดีเซล ดังนั้นถาหากใสดางนอยก็ไมเพียงพอตอการทําปฏิกิริยา คาFFA ไมควรเกิน 3%

- ในขณะที่เกิดปฏิกิริยาจะมีกลีเซอรอล หลุดแยกออกมาจากกลีเซอไรดดวย ทําใหปกคลุมพื้นที่การเกิดปฏิกิริยาจากประสบการณพบวาการทําปฏิกิริยารอบแรกจะเกิดเมทิลเอสเตอรไดประมาณ 90% เทานั้น ที่เหลืออีก 6.5% ตามมาตรฐานจะตองทําปฏิกิริยารอบสอง

- แตปฏิกิริยารอบสองนั้นไมสามารถเกิดขึ้นสมบูรณได ถาหากสบูที่ละลายอยูในเอสเตอรนั้นยังเปนอุปสรรคของการเขาถึงกลีเซอไรดที่เหลืออยู

12

- ขอจํากัดอื่นๆ เชน สภาวะของการเกิดปฏิกิริยาที่เหมาะสม อุณหภูมิที่เหมาะสม เวลาที่เหมาะสมโครงสราง และการออกแบบปฏิกิริยาที่เหมาะสม การใชตัวปฏิกิริยาที่เหมาะสมรวมไปถึงการเตรียมวัตถุดิบเพื่อใหพรอมทําปฏิกิริยา

- ปฏิกิริยา ที่สมบูรณไมไดหมายถึงการแยกกลีเซอรอล ออกจากกรดไขมันไดเทานั้น ขั้นตอนการทําปฏิกิริยาทรานเอสเตอรริฟเคชั่น

1. การเตรียมตัวทําปฏิกิริยาที่เหมาะสม(MeOH) การเตรียมตัวทําปฏิกิริยาที่เหมาะสม(MeOH) จากสมการดังนี้

กลีเซอไรด 1 ตัว ทําปฏิกิริยากับ เมทานอล 3 ตัว จะไดเมทิลเอสเทอร 3 ตัวกับกลีเซอรอล 1 ตัว แตในทางปฏิบัติ เมทานอลเพียง 3 ตัว นั้นไมเพียงพอตอการเขาถึงกลีเซอไรดทั้งหมดได จึงตองใชเมทานอลมากกวาปกติ 2 เทา ซ่ึงเทากับ 6 ตัวตอกลีเซอไรด 1 ตัวโดยน้ําหนัก

(1× 92) +(3×256)-(3×18) = 806 2×(3×32) = 192 3 Ester 1 Glycerol

2. การเตรียมตัวเรงปฏิกิริยาที่เหมาะสม (ดาง- KOH และ NaOH)

KOH = 0.8 x [ (น้ําหนักของน้ํามัน) × 1.4 + (FFA – 1) × (56) ] 100 256 NaOH = 0.8 x [ (น้ําหนักของน้ํามัน) + (FFA – 1) × (40) ] 100 256

13

3. การะเหยของแอลกอฮอล กระบวนการผลิตไบโอดีเซลนั้น การระเหยของแอลกอฮอลเพื่อนํากลับเขามาใชใหมนั้นนอกจากที่จะเปนการชวยลดตนทุนแลว ยังมีความจําเปนชวยลดสบูที่ละลายอยูในไบโอดีเซลนั้นแยกออกมาออกมาทําใหการลางงายขึ้นมาก โดยใหความรอนไมเกิน 90 °C ในการระเหยเมทานอล

4. ระยะเวลาการทําปฏิกิริยาที่เหมาะสม เราไมสามารถบอกวา ระยะเวลาที่เหมาะสมนั้นอยูที่ตรงไหน เพราะปจจัยการทําปฏิกิริยา

ในแตละถังยอมมีความแตกตางกัน อยูในสภาพแวดลอมภายใน อยูที่การออกแบบใบกวน อยูที่ความเร็วรอบ อยูที่การนําสารละลายเขาไปทําปฏิกิริยา และอีกมากมาย ถาเราจะประมาณไมได แตก็สามารถวิเคราะหจากการทดลอง โดยการเก็บตัวอยาง ไบโอดีเซลระยะเวลา 30-40-50-60 นาที นํามาลางและทําแหง หลังจากนั้นก็สามารถตรวจสอบคุณภาพไบโอดีเซลแบบกะปริมาณดูวา ระยะเวลาไหนที่ทําปฏิกิริยาดีที่สุด นั่นก็หมายถึง เหลือกลีเซอไรดนอยที่สุดนั่นเอง

5. อุณหภูมิที่เหมาะสม จุดเดือดของเมทานอล จะอยู 64.7 °C แสดงวาการทําปฏิกิริยาที่ดีไมควรอยูใกลจุดเดือดของเมทานอล แตถาอุณหภูมิต่ําน้ํามันจะมีความหนืดสูง ทําใหการทําปฏิกิริยาไมดี แตถาอุณหภูมิสูง เมทานอลก็ระเหยหมด ฉะนั้นอาจจะตองออกแบบถังทําปฏิกิริยาเปนถังปด เพื่อปองกันการระเหยของแอลกอฮอล โดยทําปฏิกิริยาที่ 70 °C

6. ระยะเวลาแยกกลีเซอรอล ระยะเวลาที่เหมาะสมไมควรจะนอยกวา 2 ช่ัวโมง 7. การลางและการทําแหง

ลางน้ําสะอาดที่อุณหภูมิ 60 °C โดยใชน้ําลางครั้งละ 20% ของปริมาณน้ํามัน หรือมากกวาจนกวาน้ําจะใสสะอาดเหมือนน้ํากอนเขาลาง หลังจากนั้นก็นําน้ํามันไบโอดีเซลที่ได ตมไลความชื้นหรือทําแหงที่อุณหภูมิ 120 °C จนกวาน้ํามันจะใส แลวจึงผานถุงกรอง 1 ไมครอนที่อุณหภูมิไมสูงกวา 60 °C เพื่อกรองสารแขวนลอยแลวนํามาใชไดกับเครื่องยนตดีเซลทั่วไปได

14

3.4 แผนผังกระบวนการผลิตไบโอดีเซล ในการผลิตไบโอดีเซลสามารถแสดงเปนแผนผังการทํางานไดดังนี้

รอแยกเมทานอล > 1 ช่ัวโมง

ปฏิกิริยาเอสเตอริฟเคชั่น

ตรวจเช็คคากรดไขมันอสิระ

ตมไลความชื้นอุณหภูมิ 120 °C

กรองน้ํามันอยางหยาบๆ

FFA < 3

FFA > 3

ลาง/ทําแหง/กรอง 1 ไมครอน

ปฏิกิริยาทรานสเอสเทอริฟเคชั่น

กระบวนการเติมสารเคม/ีลดอุณหภูม ิ

รอแยกกลีเซอรีน > 2 ช่ัวโมง

15

3.5 วิธีตรวจสอบคุณภาพไบโอดีเซล การตรวจสอบคุณภาพไบโอดีเซลแบบกะประมาณ (Proximate analysis) โดยใช

ไมโครเวฟ (อยูระหวางการขออนุสิทธิบัตรในนาม มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร) เปนการตรวจสอบคุณภาพของไบโอดีเซลโดยการนําไบโอดีเซลโดยการนําไบโอดีเซลทําปฏิกิริยาทรานสเอสเทอริฟเคชั่น อีกครั้งในไมโครเวฟโดยอาศัยหลักการที่วา หากในไบโอดีเซลยังมีกลีเซอไรด (ไตรกลีเซอไรด,ไดกลีเซอไรด และโมโนกลีเซอไรด) เหลืออยูเมื่อทําปฏิกิริยาทรานเอสเทอรริฟเคชั่นกับเมทานอลและโพแทสเซียมไฮดรอกไซด ในสัดสวนที่เหมาะสมยอมเกิดกลีเซอรอลขึ้น ซ่ึงปริมาณกลีเซอรอลนี้สามารถบงบอกถึงคุณภาพของไบโอดีเซลได อุปกรณและสารเคมีที่ใช

1. หลอดเหวี่ยงรูปกรวยซึ่งมีสเกลละเอียด 0.05 ml 2. เตาไมโครเวฟ 3. สารละลายเมทานอล + โพแทสเซียมไฮดรอกไซด เตรียมไดโดยสารละลายโพแทสเซียม

ไฮดรอกไซด 3 กรัม หรือประมาณ 4 ml ในเมทานอล 100 กรัม ใสขวดปดฝาใหสนิท วิธีทดสอบ 1. ช่ังไบโอดีเซลใสหลอดเหวี่ยงรูปกรวย 20 กรัม หรือประมาณ 24 ml 2. เติมสารละลายเมทานอล+โพแทสเซียมไฮดรอกไซด 3 กรัม เขยาใหเขากัน 3. นําเขาทําปฏิกิริยาทรานเอสเทอรริฟเคชั่นในไมโครเวฟ โดยใชความรอนต่ําที่สุด (90วัตต)

เวลา 1.5 นาที 4. ทิ้งรอใหเกิดการแยกชั้นระหวางไบโอดีเซลและกลีเซอรีน 5. อานคากลีเซอรอลในหลอดเหวี่ยงรูปกรวย 6. เมื่อไดคากลีเซอรอลแลวก็นํามาเทียบตารางตัวอยางของ มอ. เพื่อหา% ของกลีเซอไรดที่เหลือ

ตย.1 ตย.2 ตย.3 ตย.4

16

ตาราง แสดงผลการตรวจสอบคุณภาพไบโอดีเซลแบบกะประมาณโดยใชไมโครเวฟ ที่มีปริมาณกลีเซอไรดตางๆ กัน

ตัวอยางที ่ Greceride จาก GC(%) ปริมาณ Glycerol ที่เกิด (ml) 1 0.3 0 2 1.1 0.05 3 2.1 0.125 4 4.4 0.25

** สีของไบโอดีเซลและกลีเซอรอลตางกัน เนื่องจากตัวอยางไบโอดีเซลที่ไดจากวัตถุดิบแตกตางกัน

** % กลีเซอไรด วัดจากเครื่อง GC ศูนยเครื่องมือวิทยาศาสตร ม.อ.

17

บทที่ 4 คุณสมบัติของไบโอดีเซล

คุณสมบัตขิองไบโอดีเซล

ไบโอดีเซลสามารถนําไปใชกับเครื่องยนตดีเซล โดยเครื่องยนตบางรุนอาจตองการการปรับปรุง ระบบเชื่อเพลิงและถังเชื้อเพลิงเล็กนอย การใชงานสวนใหญจึงนิยมไปผสมกับน้ํามันดีเซล เพื่อสงเสริมใหเกิดการใชไบโอดีเซลอยางแพรหลาย หลายประเทศทั่วโลกจึงตองกําหนดมาตรฐาน สําหรับคุณภาพไบโอดีเซลขึ้น เชน ในประเทศสหรัฐอเมริกา มีมาตรฐาน ASTM D6751 ในทวีปยุโรปมีมาตรฐานรวมกัน ที่ใช EN14214:2003 ประเทศสหพันธรัฐเยอรมนีมีมาตรฐาน DIN E51606 และประเทศออสเตรเลีย มีมาตรฐานที่กําหนดขึ้นใชเองเรียกวา Fuel standard (Biodiesel) determination 2003 เปนตน

สําหรับประเทศกรมธุรกิจพลังงาน กระทรวงพลังงานไดออกประกาศเพื่อกําหนดคุณภาพและลักษณะของไบโอดีเซลขึ้น 2 ฉบับ ไดแก

1) ประกาศกรมธุรกิจพลังงาน เร่ือง กําหนดลักษณะและคุณภาพไบโอดีเซล ประเภทเมทิลเอสเตอรของกรดไขมัน พ.ศ. 2550 สําหรับไบโอดีเซลที่จะนํามาผสมกับน้ํามันดีเซล เพื่อจําหนายเชิงพาณิชย ซ่ึงสามารถใชกับเครื่องยนตดีเซลทุกประเภท

2) ประกาศกรมธุรกิจพลังงาน เร่ือง กําหนดลักษณะและคุณภาพของไบโอดีเซลสําหรับเครื่องยนตการเกษตร (ไบโอดีเซลชุมชน) พ.ศ.2549 ประกาศขึ้นเพื่อกํากับคุณภาพของไบโอดีเซลที่ผลิตขึ้นในชุมชนและใชกันเองภายในชุมชน ใชกับเครื่องจักรกลการเกษตรประเภทรอบต่ําเทานั้น

ซ่ึงมาตรฐานของตางประเทศ และของประเทศไทยที่กลาวมา สําหรับมาตรฐานกรมธุรกิจพลังงาน พ.ศ.2550 จะมีขอกําหนด 23 ขอ รวมกับสารเติมแตงอีก 1 ขอ รวมทั้งสิ้นเปน 24 ขอ ซ่ึงคุณสมบัติแตละขอสามารถอธิบายไดดังนี้

4.1 เมทิลเอสเตอร (Methyl Ester) คาเมทิลเอสเตอร คือ ประมาณโมเลกุลเมทิลเอสเตอร

หรือไบโอดีเซล คาที่อยูในเกณฑมาตรฐานบงชี้วาการผลิตไบโอดีเซลทําใหไดโมเลกุลไบโอดีเซลมากตามเกณฑ โมเลกุลหรือสารอื่นๆที่ปะปนมาจะมีนอย ซ่ึงทําใหไบโอดีเซลมีคุณสมบัติในทุกๆดานดีตามไปดวย

การนําไปใชจะใหผลดานประสิทธิภาพ การสึกหรอ เขมาควัน หรือคุณสมบัติอ่ืนๆ ในทางที่ดีทั้งหมดใชระบุความบริสุทธิ์ของไบโอดีเซล วิธีทดสอบใชตาม EN14103 ซ่ึงตรวจวัดโดยใชเทคนิคโครมาโตกราฟ และผลที่ไดตองใหคาต่ํากวา 96.5%wt เทคนิคโครมาโตกราฟ

(Chromatography) เปนการแยกสารมากกวา 1 ชนิดที่ผสมอยูใหออกจากกันโดยอาศัยคุณสมบัติที่แตกตางกันของสารตางชนิด 2 ชนิด คุณสมบัติ คือ ความสามารถในการละลายตัวในการทําละลายที่ไมเทากัน และความสามารถในการดูดซับดวยตัวดูดซับไมเทากัน หลักการคือ สารที่ละลายไดดีและถูกดูดซับไดนอย จะเคลื่อนที่ซึมผานตัวดูดซับไดเร็วและไกล สวนสารละลายไดไมดีและถูกดูดซับไดมาก จะเคลื่อนที่ซึมผานตัวดูดซับไดนอยและส้ันกวา ดังนั้นการทําโคมากราฟจะใชตัวทําละลายและตัวดูดซับเขาชวย

วิธีการก็คือนําตัวทําละลาย เชน น้ํา อีเทอร เอทานอล หรือสารละลายโซเดียมคลอไรด เปนตน ผสมลงในสารที่ตองการทดสอบแลวใชตัวดูดซับเขาสัมผัสเพื่อดูดซับสารแตละชนิดจะสามารถละลายและถูกดูดซับเขาไปได

4.2 ความหนาแนน (Density) เปนคาที่ระบุคุณสมบัติเบื้องตนทางกายภาพของไบโอดีเซล ทดสอบตามวิธี ASTMD1298 ซึ่งผลที่ไดจะไดคาไมต่ํากวา 860 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร และไมสูงกวา 900 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร ที่ 15 °C การวัดคาความหนาแนนหรือคาความถวงจําเพาะนี้ ทําการวัดคาโดยใชอุปกรณวัดความถวงจําเพาะ โดยเทน้ํามันที่ตองการทดสอบลงในกระบอกตวงประมาณ 3 ใน 4 ของกระบอกตวง โดยเอียงกระบอกตวง ตวงใหน้ํามันไหลลงไปตามผนังของกระบอกตวงเพื่อปองกันการเกิดฟองอากาศ รอใหฟองอากาศที่เกิดขึ้นลอยขึ้นมาที่ผิวหนาของน้ํามัน แลวทําการกําจัดออก วางกระบอกตวงใหอยูในแนวดิ่งรักษาอุณหภูมิของน้ํามันใหคงที่ ที่ 15 °C ในแนวเครื่องควบคุมอุณหภูมิ จากนั้นจึงคอยๆหยอนอุปกรณวัดความถวงจําเพาะลงไป แลวปลอยใหลอยอยูอยางอิสระ ไมเกาะติดกับกระบอกตวง จากนั้นทําการอานคาความถวงจําเพาะที่ขีดระดับอุปกรณวัดความถวงจําเพาะ

4.3 ความหนืด (Viscosity) ความหนืดในน้ํามันมีความสําคัญมากในการใชงานเครื่องยนตเพราะเปนตัวบอกถึงความสามารถในการตานทานการไหลและบอกถึงคุณสมบัติในการหลอล่ืนพื้นผิว ใชวิธีทดสอบตาม ASTM D445 ซ่ึงผลที่ไดใหคาในชวง 3.5-5.0 (เซนติสโตกส, cSt) ณ อุณหภูมิ 40°C วิธีการทําการทดสอบกระทําโดยใชเครื่องมือวัดความหนืด (Viscometer) ใชหลักการใหของเหลวไหลผานชองแคบๆ ที่ออกแบบและปรับตั้ง (Calibrated) ตามมาตรฐานแลว แลวจับเวลาที่ของเหลวไหลผานชองแคบนั้น แลวนําคาเวลาไปคํานวณ คํานวณหาคาความหนืดในน้ํามันดิบที่มีคาความหนืดสูงเกินไป จะสงผลใหจายน้ํามันเขาจุดระเบิดใหหองเผาไหมกระจายตัวไมดี มีผลตอการเผาไหมเชื้อเพลิงโดยตรง ทําใหเผาไหมไมสมบูรณ เกิดเขมา อีกทั้งยังสิ้นเปลืองน้ํามันการตรวจวัดความหนืดทําไดโดยนําอุปกรณวัดความหนืด ใสในอางน้ําที่มีการควบคุมอุณหภูมิที่ 40°C และเติมน้ํามันลงในอุปกรณที่ปริมาตรกําหนด รอจนอุณหภูมิคงที่จึงเริ่มทดสอบ

19

4.4 จุดวาบไฟ (Flash Point) คือ อุณหภูมิต่ําสุดที่เชื้อเพลิงเกิดระเหย มีจํานวนเพียงพอที่จะลุกติดไฟไดวูบหนึ่งแลวดับเมื่อมีเปลวไฟผานเขามา ใหใชวิธีตามASTM D93 (Pensky Martens Closed Cup Tester) ซ่ึงผลที่ไดตองใหคาไมต่ํากวา 120 °C วิธีการทดสอบใชอุปกรณและวิธีของ Pensky Martens ใชถวยปด (Closed Cup) ตอกับตอจุดประกายไฟ และน้ําหลอเย็นเพื่อปองกันความรอนจากการติดไฟที่สูงขึ้น สารทดสอบจะถูกเติมเขาจะถูกเติมเขาในถวยปดแลวใหความรอนสูงขึ้นพรอมการกวนเพื่อใหสารระเหยขึ้นอุณหภูมิที่สารติดลุกเปนไฟจะเปนคาจุดวาบไฟที่วัดได การกําหนดจุดวาบไฟที่สูงขึ้นนี้ทําใหตองกําจัดแอลกอฮอลโดยเฉพาะเมทานอล ออกไปจากไบโอดีเซลใหหมด จุดวาบไฟนั้นนอกจากจะใชประเมินการจุดติดไฟของผลิตภัณฑแลวยังเปนดัชนีที่บอกถึงความปลอดภัยของผลิตภัณฑที่เกิดการเผาไหมอีกดวย โดยสรุปแลวจุดวาบไฟมีความสําคัญในแงความปลอดภัยในการเก็บรักษา และขนสงผลิตภัณฑน้ํามันเชื้อเพลิง

4.5 กํามะถัน (Sulfur) ปริมาณกํามะถันในน้ํามัน มีความจําเปนอยางมากในการตรวจวัดเนื่องจากกํามะถันมีผลใหเกิดการกัดกรอนของช้ินสวนภายในเครื่องยนต โดยออกไซดของกํามะถันที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม จะกลายเปนกรดกัดกรอนโลหะได เกิดกลิ่นที่ไมพึ่งประสงค เกิดเขมาจับในหองเผาไหมการทดสอบ ใหตามวิธี ASTM D2622 ซ่ึงผลที่ไดตองใหคาไมเกิน 0.0010% wt การหาปริมาณกํามะถันทดสอบดวยวิธี Wavclength

4.6 กากถาน (Carbon Residue) คือ กากที่เหลือจากการเผาไหมในที่อับอากาศ

ปริมาณกากคารบอนสูงเปนสิ่งที่ไมพึงประสงคในเชื้อเพลิง เชน กลีเซอรอล กรดไขมันอิสระ สบู และตัวเรงปฏิกิริยา เปนตน เพราะมีแนวโนมที่จะกอใหเกิดเขมาตกคาง (Deposit) และไอเสียที่มีควันดํามาก วิธีการทดสอบใหทดสอบตาม ASTM D4530 ซ่ึงผลที่ไดตองใหคาไมสูงกวา 0.30 wt% (ทดสอบจากรอยละ 10 ของกากที่เหลือจากการกลั่น) วิธีทดสอบที่ใช คือ การนําตัวอยางไบโอดีเซลมาใหความรอนเผาไหมจนระเหยเหลือแตกาก และใหความรอนจนกากลุกไหม จากนั้นหาปริมาณเถาที่ตกคาง

4.7 จํานวนซีเทน (Cetane Number ) คือ พารามิเตอรที่บงชี้ถึงประสิทธิภาพในการ

ติดไฟ (Ignition) ของเครื่องยนตดีเซลจํานวนซีเทนที่สูงชวยใหการสตารทเครื่องยนตไดงายทั้งยังชวยลดควันขาวที่เกิดขึ้นดวย โดยหลักการจํานวนคาซีเทนจะสัมพันธกับเวลาหนวงการจุดติดไฟ (Ignition Delay Time) (คือเวลาที่เชื้อเพลิงฉีดผานเขาสูหองเผาไหมถึงจุดติดไฟ) เมื่อจํานวนซีเทนสูงเวลาหนวงการจุดติดไฟจะมีคาสั้น การทดสอบจํานวนคาซีเทน ใชวิธีตาม ASTM D613 ซ่ึงผลที่ไดตองใหคาไมต่ํากวาเลข 51 มาตรฐานการทดสอบจํานวนคาซีเทนตาม ASTM D613 หรือ

20

En ISO 5165 ระบุใหสารประกอบไฮโดรคารบอนสายตรงเฮกซะเดกเคน (Long Straight – Chain Hydrocarbon , Hexadecane ( C16H34) ) มีจํานวนซีเทนเทากับ 100 ในขณะที่สารประกอบที่มีโครงสรางที่เปนกิ่งสาขา (highly Branched Compound ) ไดแก 2,2,4,4,6,8,8,- เฮบตะเมทิลโนเนน ( 2,2,4,4,6,8,8,- Heptamethylnonane, HMN) ซึ่งมีสูตรโมเลกุลอยางงายเหมือนเฮกซะเดกเคน คือ C16H34 มีจํานวนซีเทนเทากับ 15 จากสารประกอบทั้งสองชนิดพอสรุปไดวา เมื่อเชื้อเพลิงมีโครงสรางทางเคมีที่มีกิ่งกานเพิ่มขึ้นจากจํานวนซีเทนที่มีแนวโนมลดลง อยางไรก็ตามในสารประกอบของกรดไขมัน หรือไบโอดีเซล พบวาจํานวนคาซีเทนมีคาสูงกวาปโตรเลียมดีเซลทั้งนี้อาจมาจากการเผาไหมของน้ํามันมีประสิทธิภาพที่ดีกวา (Knothe,2005) วิธีการทดสอบทําโดยการฉีดน้ํามันตัวอยางที่เตรียมไว ภายในหองปดอากาศที่ควบคุมอุณหภูมิ เมื่อฉีดเขาไปแลวจะเกิดการเผาไหมจุดระเบิดอยางรวดเร็ว ในหองปดจะติดตั้งเซนเซอร (Sensor) เพื่อวัดเวลาตั้งตนเริ่มฉีดจนถึงเริ่มการเผาไหมหนวยที่ เปนมิลลิวินาที (millisecond) กระทําหลายครั้งแลวเวลานําไปคํานวณหาคาจํานวณซีเทน ซ่ึงมีสหสัมพันธ (Coorelate) กับเวลาที่บันทึกไว

4.8 เถาซัลเฟต (Sulfate Ash) การทดสอบเพื่อหาคาปริมาณตัวเรงปฏิกิริยาในสวน ของอัลคาไลนในไบโอดีเซล และเถาของสารประกอบอื่นๆ ที่สามารถทําใหเกิดการอุดตันในระบบจายน้ํามันเขาสูหองเผาไหม นอกจากนั้นเถาซัลเฟตในปริมาณสูงยังสงผลใหเกิดการสึกหรอของเครื่องยนตเนื่องจากการขัดสีอีกดวย ในการทดสอบทั้งตามขอกําหนดของไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเทอร กรมธุรกิจพลังงานและมาตรฐานไบโอดีเซล (B100) การทดสอบทําโดยการนําไบโอดีเซลตัวอยางมาเติมกรดซัลฟูริกกอนนําไปเผาไหมใหเหลือเฉพาะเถาซัลเฟต ซ่ึงถาเถาซัลเฟตนี้ คือ โซเดียมซัลเฟตหรือโปแตสเซียมซัลเฟต ซ่ึงจะระเหยไดยากและระเหยเพียงเล็กนอยในความรอนสูง

4.9 น้ํา (Water) คือ การตรวจหาน้ําอิสระที่อยูในน้ํามัน เพราะการมีน้ําปริมาณสูงเกินไปจะเรงใหเกิดออกซิเดชั่นไดงาย สงผลตอการทํางานของเครื่องยนตและอายุการใชงายต่ําลงเพราะการเกิดสนิมและตะกรันตกคางในสวนตางๆ ของเครื่องยนต นอกจากนั้นน้ํายังเปนแหลงเพาะจุลินทรียทําใหเกิดกรดและนําไปสูการกัดกรอนและอุดตันระบบกรองน้ํามัน การทดสอบใชมาตรฐาน EN ISO 12937 ซ่ึงตองใหคาไมเกิน 0.050% wt วิธีการทดสอบใชวิธีการไตเตรทของคารลฟชเชอร (Karl Fischer titration) คือการฉีดไบโอดีเซลตัวอยางดวยหลอดเลือดฉีด (Syringe) เขาไปใน Coulometric Cell ซ่ึงภายในบรรจุตัวทําละลายและไดรับการควบคุมใหแหงสนิท เมื่อเขาไปก็จะเกิดปฏิกิริยาระหวางไบโอดีเซล

21

กับตัวทําละลายซึ่งจะเกิดไดก็ตอเมื่อมีน้ําปนอยูในไบโอดีเซลเทานั้น การวัดก็จะทําการวัดอัตราการเกิดปฏิกิริยาก็จะทําใหทราบปริมาณน้ํา

4.10 สิ่งปนเปอนท้ังหมด (Total Contaminate) เปนปริมาณสารแขวนลอยที่ปะปนอยูทั้งหมดในไบโอดีเซล ถามีมากกวาเกณฑมาตรฐานจะสงผลเสียตอระบบฉีดน้ํามันเชื้อเพลิง เพราะจะเขาไปอุดตันและจับตัวอยูในระบบ ในขอกําหนดของไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเทอรของกรดไขมัน กรมธุรกิจพลังงาน ใหทดสอบตามวิธี EN12662 ซ่ึงใหคาไมเกิน 0.0024%wt

4.11 การกัดกรอนแผนทองแดง (Copper Strip Corrosion) การทดสอบการกัดกรอน

ไบโอดีเซล ใชหลักการตรวจวัดการกัดกรอนแบบทางตรง ทดสอบโดยแทงทองแดงขัดเงามาแชในน้ํามัน ตามความดัน เวลา และอุณหภูมิที่กําหนดจากนั้นนํามาเปรียบเทียบกับแทงตัวอยางกัดกรอนมาตรฐาน (Copper Strip Corrosion Standard) ถาตัวอยางตรงกับแทงใดก็มีคาเทานั้น ในการทดสอบที่ระบุในขอกําหนดของไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเทอร กรมธุรกิจพลังงาน ใหทดสอบตามวิธี ASTM D130 ซ่ึงผลที่ไดตองคาไมเกินหมายเลข 1 โดยน้ํามันไบโอดีเซลที่ดีไมควรมีสารใดที่ทําปฏิกิริยากับชิ้นสวนในเครื่องจักร เครื่องยนตที่เปนทองแดงหรือโลหะผสม โดยตามมาตรฐาน ASTM D130 กําหนดใหแผนทองแดงหลังแชน้ํามันเปนดังนี้ เลข 1 : มัวเล็กนอย (Slight Tarnish) เลข 2 : มัวปานกลาง (Middle Tarnish) เลข 3 : มัวมาก (Dark Tarnish) เลข 4 : กัดกรอน (Corrosion) วิธีการทดสอบใชแผนทองแดงขัดผิวแชลงในน้ํามันตัวอยางไบโอดีเซลปริมาณ 30 มิลลิลิตร ณ อุณหภูมิปกติ เปนระเวลาตามที่กําหนดแลวนําแผนทองแดงมาตรวจสภาพการถูกกัดกรอนโดยเปรียบเทียบ กับระดับหมายเลข 1-4

4.12 เสถียรภาพตอการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่น (Oxidation Stability ) เปนการ

เสื่อมสภาพของไบโอดีเซล โดยการทดสอบเพื่อดูแนวโนมการรวมตัวกับออกซิเจน วาสามารถเกิดขึ้นไดชาหรือเร็วเพียงใด โดยปกติไบโอดีเซลจะมีคาเสถียรภาพตอการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นซ่ึงบอกเปนเวลามีคาต่ํากวาน้ํามันดีเซล หมายถึง ไบโอดีเซลรวมตัวกับออกซิเจนไดดีกวาน้ํามันดีเซล เพราะไบโอดีเซลมีโครงสรางทางเคมีเปนเมทิลเอสเทอรของกรดไขมัน เมื่อรวมตัวกับออกซิเจนแลวไบโอดีเซลจะมีคุณสมบัติเปลี่ยนไปจากเดิม คาตางๆที่เปนคุณสมบัติที่ตองการที่เปนเชื้อเพลิงก็จะเปลี่ยนไปดวย ในขอกําหนดของไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเทอร กรมธุรกิจพลังงาน ใหทดสอบตามวิธี EN 14112 ซ่ึงผลการวัดคาจะตองมีคาไมต่ํากวา 6 ช่ัวโมง ที่อุณหภูมิทดสอบ 110 องศาเซลเซียส

22

วิธีการทดสอบ คือ การการนําน้ํามันตัวอยางไบโอดีเซลปริมาณ 10 กรัม มาเรงการเกิดออกซิเดชั่นโดยรักษาอุณหภูมิคงที่อยูที่ 110 องศาเซลเซียส ฉีดอากาสที่มีออกซิเจนเปนสวนประกอบอยูแลวผานสารตัวอยางในอัตรา 10 ลิตรตอช่ัวโมง ไหลผานไปยังชุดตรวจวัดที่บรรจุน้ํากลั่นอยูภายใน ที่อุปกรณตรวจวัดจะวัดคาการนําไฟฟาของน้ํากลั่นและบันทึกไวอยางตอเนื่อง ในขณะที่อากาศไหลผานตัวอยางไบโอดีเซลจะเกิดการออกซิเดชั่นทําใหเกิดไอกรดปะปนไปกับอากาศเมื่อไปกลั่นตัวอยูในน้ํากลั่นก็จะทําใหคาการนําไฟฟาของน้ํากลั่นเพิ่มขึ้น

4.13 คาความเปนกรด (Acid Value ) ในไบโอดีเซลใชบงชี้ถึงกรดไขมันอิสระที่ทําปฏิกิริยาไมสมบูรณ หรืดการใชตัวเรงปฏิกิริยาที่เปนกรดหรือมีขอผิดพลาดที่เกิดขึ้นจากขั้นตอนการลางไบโอดีเซลที่มีการเติมกรดชวยปรับ PH เปนกลาง การมีคาความเปนกรดในน้ํามันสูงเกินไปสงผลใหอายุการใชงานของระบบจายน้ํามันและเครื่องสั้นลง กําหนดของไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเทอร กรมธุรกิจพลังงาน ใหทดสอบตามวิธี ASTM D664 ซ่ึงผลที่ไดตองใหคาไมสูงกวา 0.5 mg KOH/g วิธีการทดสอบใชวิธีการไตเตรทของ Pearson โดยเตรียมไบโอดีเซลตัวอยางปริมาณ 1970.5 กรัม และแอลกอฮอลที่มีคา PH เปนกลางปริมาณ 50 มิลลิลิตร นําแอลกอฮอลผสมรวมกับไบโอดีเซลตัวอยาง แลวหยดฟนอฟทาลีน (Phenolpthalein) จํานวน 2-3 หยด แลวเขยาใหเขากัน จากนั้นทําการไตเตรทดวยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด 0.5 N คอยๆหยดลงไปทีละหยดพรอมพับเขยาตลอดเวลา จนกระทั่งสารผสมที่เขยาเปลี่ยนเปนสีชมพู ก็จะบันทึกปริมาณสารไตเตรท (โซเดียมไฮดรอกไซดที่เติมลงไปนําไปคํานวณ) จะไดคาความเปนกรด

4.14 คาไอโอดีน (Iodine Value ) เปนอีกคาหนึ่งที่บงบอกความมีเสถียรภาพทางเคมีของไบโอดีเซล ถามีคาไอโอดีนสูงกวาเกณฑไบโอดีเซลจะมีแนวโนมที่จะเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติไดงายมากขึ้น ในขอกําหนดของไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเทอร กรมธุรกิจพลังงาน ใหทดสอบตามวิธี EN 14111 ซ่ึงผลจากการวัดคาตองไมสูงกวา 120 กรัมไอโอดีนตอ 100 กรัมน้ํามันวิธีทดสอบทําโดยวิธีการไตเตรทของ Pearson ซ่ึงทําการเตรียมไบโอดีเซลตัวอยางมาผสมกับสาร ที่เปนสารประกอบ จากนั้นทําการไตเตรทดวยสารละลาย Triosulphate 0.1 N แลวนําปริมาณที่ไดไปหาคาไอโอดีน

4.15 กรดลิโนลินิกเอสเตอร (Linolenic Acid Methyl Ester Content ) เปนการ

ทดสอบหาปริมาณกรดลิโนลินิกเอสเตอรในไบโอดีเซล ในขอกําหนดของไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเทอร กรมธุรกิจพลังงาน ใหทดสอบตามวิธี EN 14103 ซึ่งตรวจวัดโดยใชเทคนิคโครมาโตกราฟ ผลทดสอบตองมีกรดลิโนลินิกเอสเตอรในไบโอดีเซลไมสูงกวา 12.0%wt

23

4.16 เมทานอล (Methanol Content ) เปนการทดสอบหาเมทานอลในไบโอดีเซล ถาในน้ํามันไบโอดีเซลมีเมทานอลปนอยูมากจะมีความเสี่ยงมากขึ้นที่จะลุกติดไฟในการขนยาย และจัดเก็บ ในขอกําหนดของไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเทอร กรมธุรกิจพลังงาน ใหทดสอบตามวิธี EN 14110 ซ่ึงตรวจวัดโดยใหความรอนกับไบโอดีเซลในภาชนะปดที่อุณภูมิ 80 องศาเซลเซียสจนมีการละเหยเปนกาซจนเกิดดุลยภาพ (Equilibrium) จากนั้นปลอยสวนที่เปนกาซฉีดเขาเครื่องกาซโครมาโตกราฟ ผลทดสอบตองมีเมทานอลในไบโอดีเซลไมสูงกวา 0.20%wt

4.17 โมโนกลีเซอไรด (Monoglyceride) ในขอกําหนดของไบโอดีเซลประเภท

เมทิลเอสเทอร กรมธุรกิจพลังงาน ใหทดสอบตามวิธี EN 14105 ซ่ึงตรวจวัดโดยใชเทคนิคโครมาโตกราฟ (ดูที่หัวขอกลีเซอรีนอิสระ) ผลการทดสอบตองไมสูงกวา 0.80%wt

4.18 ไดกลีเซอไรด (Diglyceride) ในขอกําหนดของไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเทอร

กรมธุรกิจพลังงาน ใหทดสอบตามวิธี EN 1405 ซ่ึงตรวจวัดโดยใชเทคนิคโครมาโตกราฟ ผลการทดสอบไตรกลีเซอไรดไมสูงกวา 0.20%wt

4.19 ไตรกลีเซอไรด (triglyceride) ในขอกําหนดของไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเทอร

กรมธุรกิจพลังงาน ใหทดสอบตามวิธี EN 1405 ซ่ึงตรวจวัดโดยใชเทคนิคโครมาโตกราฟ ผลการทดสอบไตรกลีเซอไรดไมสูงกวา 0.20%wt

4.20 กลีเซอรีนอิสระ (Free Glycerin ) ใชระบุถึงกลีเซอรีนอิสระที่แยกไมหมดในไบ

โอดีเซล เมื่อมีคาสูงไมเกินไปอาจสงใหเกิดผงการอุดตันที่ระบบกรองน้ํามัน อีกทั้งการมีกลีเซอรีนสูงเกินไปยังสงผลใหการเผาไหมไบโอดีเซลจะเกิดสารพิษปนเปอนในสิ่งแวดลอมในปริมาณที่อาจกอใหเกิดอันตราย วิธีการตรวจวัดกลีเซอรีนมีหลายวิธีแตทีระบุในขอกําหนดไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเทอร กรมธุรกิจพลังงาน ใหทดสอบตามวิธี EN 14105 และผลที่ไดตองมีคาไมสูงกวา 0.20%wt

4.21 กลีเซอรีนท้ังหมด (Total Glycerin) ใชระบุถึงกลีเซอรีนทั้งหมดที่แยกไมหมด

ในไบโอดีเซลซึ่งประกอบดวยกลีเซอรีนอิสระ โมโนกลีเซอไรด ไดกลีเซอไรด และไตรกลีเซอไรด ในการทดสอบมีหลายวิธีแตที่ระบุในขอกําหนดไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเทอร กรมธุรกิจพลังงาน ใหทดสอบตามวิธี EN 14105 ซ่ึงผลที่ไดตองมีคาไมสูงกวา 0.25%wt มาตรฐาน EN 14105 เปนการทดสอบโมโนกลีเซอไรด ไดกลีเซอไรด ไตรกลีเซอไรด กลีเซอรีนอิสระ และกลีเซอรีนทั้งหมด ทําโดยใชเทคนิคกาซโครมาโตกราฟ (Gas chromatography) กลีเซอรีนที่มีทั้งหมดในไบโอดีเซล

24

ถามากเกินเกณฑมาตรฐาน จะเปนสาเหตุใหเกิดเปนเขมาหรือตะกันเกาะอยูในระบบจายน้ํามันเชื้อเพลิงและกระบอกสูบมากเปนผลใหเกิดการอุดตันและสมรรถนะของเครื่องยนตตกลง

4.22 โลหะกลุม 1 (Sodium and Potassium Content) ตามขอกําหนดไบโอดีเซล

ประเภทเมทิลเอสเทอร กรมธุรกิจพลังงาน ใหทดสอบตามวิธี EN 14108 สําหรับการวัดโซเดียมและ EN 14109 สําหรับการวัดโปแตสเซียม ผลทดสอบตองโซเดียมและโปแตสเซียมไมสูงกวา 5.0 mg/kg และการตรวจวัดโลหะกลุม 2 (แคลเซียมและแมกนีเซียม) ใหทดสอบตามวิธี prEN 14538 ตองมีโลหะกลุมสองรวมกันไมสูงกวา 5.0 mg/kg วิธีการทดสอบจะทําการปอนพลังงานใหสารทดสอบ แลวตรวจวัดโดยใชเครื่องอะตอมมิกแอบซอบชันสเปคโตรมิทรี ตรวจวัดปริมาณพลังงานที่ถูกดูดซับจากสารโลหะนี้ที่มีผสมอยูในไบโอดีเซล จะทราบวามีโลหะกลุมที่ 1 และกลุมที่ 2 อยูปริมาณเทาไร

4.23 ฟอสฟอรัส (Phosphorus) อาจปนอยูในไบโอดีเซลไดจากการปนเปอนจากภายนอกจากสารเติมแตงหรือจากการเกิดสบูในกระบวนการผลิตแลวกําจัดออกไมหมด เปนสารที่สามารถลดประสิทธิภาพของคะตะไลติกคอนเวอรเตอร (คือ อุปกรณที่ติดตั้งเพื่อบําบัดไอเสียใหมีปริมาณคารบอนมอนนอกไซดใหลดลง) จะทําใหเกิดตะกันตกคางในกระบอกสูบและระบบฉีดน้ํามันเชื้อเพลิงตามขอกําหนดไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเทอร กรมธุรกิจพลังงาน ใหทดสอบตามมาตรฐาน ASTM D4951 จะตองไดคาไมสูงกวา 0.001%wt วิธีการทดสอบนี้ทําไดโดยใชเทคนิคการหาปริมาณฟอสฟอรัส ทําโดยนําตัวอยางไบโอดีเซลมาใหพลังงานใสเขาไป ฟอสฟอรัสจะดูดซับและปลดปลอยพลังงานออกมาตางจากไบโอดีเซลแลววัดคาพลังงาน ที่ปลดปลอยจะทําใหทราบปริมาณฟอสฟอรัสที่ปนอยู

4.24 สารเติมแตง (Additive) เปนสารที่ เติมผสมลงในไบโอดี เซลเพื่อ เพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหมชวย ชะลางและทําความสะอาดเครื่องยนตหรืออ่ืนๆ ไมมีการระบุวิธีทดสอบที่ชัดเจน แตใหเปนไปตามที่ไดรับความเห็นชอบจากอธิบดี กรมธุรกิจพลังงานในมาตรฐาน ASTM สําหรับการทดสอบไบโอดีเซลมีการกําหนดเบื้องตนจาก ASTM PS121 และปรับแกไขเปน ASTM D6751 ซ่ึงในการตรวจสอบไบโอดีเซล (B100) ในปจจุบันคือมาตรฐาน ASTM D6751-03 ซ่ึงแสดงถึงคุณลักษณะและคุณภาพน้ํามันทั้งหมด 14 คา มาตรฐานคุณสมบัติ ไบโอดีเซลนี้ ไดรับการยอมรับและอางอิงนําไปใชอยางแพรหลายทั่วโลกรวมถึงประเทศไทยดวย เมื่อพิจารณาตามมาตรฐาน ASTM D6751 พบวามีคุณสมบัติที่แตกตางจากประกาศกรมธุรกิจพลังงานเพียงเล็กนอย เนื่องจากสภาพอุณหภูมิในภูมิภาคที่ไมเหมือนกัน สําหรับคุณสมบัติในมาตรฐาน ASTM D6751 ที่ไมกําหนดในประกาศกรมธุรกิจพลังงาน

25

มีอุณตามจุดขุแตใ

(T90ระบุตรว

4.25 ณหภูมิต่ําโดยมาตรฐาน ASนมัว ในขณะนประเทศที่มี

4.26

0) ) จุดเดือดบถึงสิ่งเจือปนจวัดตามวิธี A

จุดขุนมัว (CยจุดขุนมัวขอSTM D6751ะที่ตามขอกําหมีอากาศหนาว

อุณหภูมิกล่ัน คือ สมบัติเฉที่มีจุดเดือดสู

ASTM D1160

loud Point) งไบโอดีเซล

1 ใหทดสอบหนดไบโอดีเซวเย็น มีหิมะตก

นตัวท่ีรอยละ ฉพาะตัวของสสูงๆ ในน้ํามัน

โดยอุณหภมูิ

ใชระบุถึงปรสวนใหญสูงตามวิธี ASTMซลประเภทเมทกเปนคุณสมบ

90 (Distillaสาร น้ํามัน แน ในน้ํามันไบมิของการกลัน่

ระสิทธิภาพขกวาดีเซล ในM D2500โดทิลเอสเทอร บัติที่สําคัญ

ation Temและสิ่งเจือปนบโอดีเซลมาตนที่รอยละ 90

ของการใชน้ํานมาตรฐานไดยใหรายงานเ กรมธุรกิจพล

mperature, 9นจะมีจุดเดือดตรฐาน ASTM ไมสูงกวา 36

มัน ณ สถาบโอดีเซล (Bเปนอุณหภูมิทีลังงาน ไมกํา

90% Recovดตางๆ กัน คาM D6751 ระ60 องศาเซลเซ

านะที่B100) ที่เกิดหนด

vered านี้ใชะบุใหซียส

26