يُعَدّ الوقود (الديزل) الحيوي مزيجا ً لمركبات مختلفة تبعا ً لذلك تتغير خواصه الفيزياوية كاللون والوزن النوعي واللزوجة وغيرها فضلا عن تغيّر خواصه الاحتراقية ( Burning Proportion  )  مثل درجة الاشتعال ودرجة الوميض وغيرها. ونسب مكوناته. لذلك يخضع وقود الديزل الحيوي إلى فحوصات تقييميه مهمة جدا ًلغرض التعامل معه أثناء عمليات النقل أو الخزن. وفيما يلي موجز لأهم الخصائص الواجب تعيينها وتقييمها لوقود الديزل الحيوي⁽¹⁾.

(1) الكثافة والوزن النوعي  Density and specific gravity

     الكثافة هي كتلة وحدة حجمية واحدة من السائل. ويتم تعيين الكثافة أما بوساطة وزن جسم معلوم من السائل في قنينة الكثافة البيكنوميتر. أما الوزن النوعي فهو النسبة ما بين كثافة السائل إلى كثافة الماء. أو هو نسبة وزن حجم معين من المادة إلى وزن نفس الحجم من الماء، ونظرا ً لتغيّر حجم السوائل بتغيّر درجة الحرارة والضغط. لذلك يقاس وزن حجم معين من وقود الديزل الحيوي عند ظروف قياسية وهي (16-15.6 )  مئوية وضغط جوي واحد ⁽¹⁾ .

(2) اللزوجة Viscosity

     تعرف اللزوجة بأنها المقاومة التي تبديها طبقات السائل لغيرها أثناء مرورها عبر أنبوب شعري عند درجة حرارة وضغط معينين. تعتمد لزوجة وقود الديزل الحيوي أعتمادا ً كبيرا ً على محتواه من الغازات المذابة فيه ودرجة حرارته ⁽¹⁾.تعتبر اللزوجة من الخصائص المهمة لوقود الديزل الحيوي لانها تؤثر على سرعة حقن الوقود وطبيعة الحقن سواء بهيئة رذاذ او قطيرات مان حجم القطيرات يؤثر على خاصية تأخر الأشتعال لوقود الديزل الحيوي لذلك الوزن النوعي للوقود له تأثير كبير على زاوية الرش اكبر من الوقود ذو الكثافة العالية،وتستخدم أنواع متعددة من المقاييس لقياس اللزوجة مثل مقياس استوالد Ostwald  والمقاييس ذات الانسياب العكسي وذات المستوى العالق .

 (3) درجة الوميضFlash Point 

     تمثل أوطأ درجة حرارية يحترق عندها بخار وقود الديزل الحيوي عند امتزاجه مع الأوكسجين وتُعَدُّ هذه الخاصية من الخصائص المهمة من ناحية اختيار أنسب الظروف لسلامة الخزن والنقل لوقود الديزل الحيوي المختلفة. وتستخدم الأجهزة ذات الفجوة المغلقة لقياس درجة الوميض لوقود الديزل الحيوي الذي درجة وميضه أقل من 85  مْ . أما الأجهزة ذات الفجوة المفتوحة فنستخدم لوقود الديزل الحيوي الذي درجة وميضه أكثر من  85 مْ ⁽¹⁾ .

(4) درجة الأنسكاب Pour Point

    تمثل أوطأ درجة حرارية يستمر عندها الوقود الحيوي بالأنسياب، واحياناً يضاف بعض المضافات الخاصة لخفض درجة الأنسكاب وخاصة في الظروف الباردة ⁽¹⁾.

(5) معامل الانكسارRefractive Index 

   يعرَّف على أنهُ سقوط شعاع أحادي اللون من وسط أقل كثافة إلى وسط أعلى كثافة. يمثل معامل الانكسار(n) احدى خواص السوائل ويتأثر بتغيّر درجات الحرارة، وكذلك يعتمد على الطول الموجي للضوء المستعمل في القياسات وتعد خاصية انكسار الضوء من الطرائق المستعملة في تشخيص المُرَكَّبات العضوية والمذيبات والمحاليل ويستخدم مقياس الانكسار المسمى Abbe Refracto Meter)) لقياس معامل الانكسار⁽²⁾ .

(6) القيمة الحرارية Calorific value

     تعرف بأنها عدد الوحدات الحرارية المتحررة عند حرق كامل لوحدة وزن أو وحدة حجم في حالة الغاز من الوقود مع تبريد لنواتج الاحتراق إلى (288) درجة كلفن.

     تعتمد الطرق المستعملة لقياس القيمة الحرارية كلها على قياس السعرات، وتتغير تبعا إلى نوع الوقود تحت الفحص ودرجة الدقة المطلوبة. ولقياس القيمة الحرارية للوقود يستخدم مسعر القنبلة (الحاوية) لمهلر (المسعر التفجيري). وتقاس القيمة الحرارية للغاز بحرق الغاز باستمرار بسرعة معروفة ضمن وعاء معين بحيث تنتقل الحرارة إلى الماء الذي يجري كذلك وبسرعة معلومة ثابتة. وتحسب من العلاقة التالية:

القيمة الحرارية = (8792d²-51916) كيلوجول/كغم.

حيث d = الوزن النوعي عند حرارة (288) كلفن⁽³⁾.

(7) المحتوى المائي Water content

     ويعرّف بأنه نسبة وجود الماء في الزيت أو في وقود الديزل الحيوي. إن وجود الماء حتى وإن كان بنسب قليلة في وقود الديزل الحيوي غير مرغوب فيه. بسبب تكوينه قطيرات على محرق الزيت أو محرق وقود الديزل الحيوي مما يؤدي إلى أنطفاء اللهب بسبب إعاقة التدفق أو بسبب تبريد اللهب بالتبخر الفجائي لكمية من بخار الماء.

     كذلك إن قطيرات الماء قد تتجمد في خطوط التجهيز خلال الطقس البارد وتستخدم طريقة (Dean and Starck) لقياس المحتوى المائي للزيت أو لوقود الديزل الحيوي ⁽³⁾.

  وتستخدم طريقة التسحيحات المجهادية (Karl-Fisher) لحساب الكميات الضئيلة جداً من الماء.

(8) رقم اليود Iodine Number

     ويعرف بأنه عدد غرامات اليود التي تمتص (100) غم  من المادة الدهنية والتي تكفي لتشبيع ما بها من أواصر مزدوجة موجودة بالأحماض الدهنية غير المشبعة. ويتناسب رقم اليود تناسبا طرديا مع ما في المادة الدهنية من أحماض دهنية غير مشبعة. ولهذا السبب فان رقم اليود في الزيوت أعلى من الدهون الصلبة. وكذلك الزيوت المستخدمة في الطلاء يكون رقمها اليودي عالياً جدا، لاحتوائها على عدد كبير من الأحماض الدهنية غير المشبعة⁽⁴⁾.

(9) رقم التصوبن Saponification Number

     يعرَّف بأنه عدد مليغرامات هيدروكسيد البوتاسيوم اللازمة لتصوبن غرام واحد من الزيت أو الدهن. ورقم التصوبن يتناسب تناسبا عكسيا مع الوزن الجزيئي للمادة الدهنية. ويدل على طول سلسلة الحامض أو الحوامض الشحمية الداخلة في تركيب الزيوت لأنه يتناسب عكسيا مع طولها⁽⁴⁾ .

(10) قيمة الحامض Acid Value

      يعرف بأنه عدد مليغرامات هيدروكسيد البوتاسيوم اللازمة لمعادلة الأحماض الدهنية الطليقة (الحرة) الموجودة في غرام واحد من الزيت أو الدهن⁽⁴⁾.

رقم الحامض جداً مهم لمعرفة مقدار الأحماض الدهنية الحرة الموجودة في الزيت لأن وجودها يسبب عدة مشاكل منها:-

1. نحتاج إلى كميات إضافية من العامل المساعد لأن الـ(FFA)  تستهلكه لتكوين الصابون
2. تكون الصابون يؤدي الى صعوبة غسل الناتج
3. الناتج يحتوي على كميات من الماء لأنه ناتج من عملية الصوبنة للـ   (FFA)
4. الـ (FFA) لا تتحول إلى ناتج (وقود) وبالتالي تقلل من نسبة إنتاجة

    وللتخلص من الـ  (FFA)عامل مساعد وماء لكي يحولها إلى صابون وبعدها نتخلص من الصابون أو نضيف حامض ونسبة كبيرة من الميثانول لكي يعطينا ناتج مستقر.وإذا كانت نسبة الـ(( FFA أكثر من (%2.5) فأننا نستخدم طريقة الأسترة بالضغط الحرج للميثانول⁽⁵⁾.

 (11)عدد السيتان ومعامل السيتانCetane Index and Cetane number

     العدد السيتاني مصطلح يستخدم للتعبير عن الجودة الافتراضية لوقود الديزل حيث يمثل هذا العدد النسبة الحجمية للسيتان  C₁₆H34 التي يجب مزجها مع إلفا مثيل نفثالين في وقود قياس لتعطي الكفاءة الاشتعالية نفسها للوقود قيد الفحص حيث يتم قياس هذا العدد عند ظروف قياسية. أما معامل السيتان فيقصد به المعامل الحسابي الذي بوساطته يمكن حساب العدد السيتاني لخصائص أخرى وهي درجة الكثافة API  ونقطة منتصف التقطير، ويستفاد من هذه الطريقة في تعيين العدد السيتاني عندما تكون كمية الوقود غير كافية لتعيين العدد السيتاني بالطرق الأخرى^(1).

(12) حصيلة الإنتاج Yield Product

     لمصطلح الحصيلة في الصناعات الكيمياوية معنى يختلف عما يقصد به في التجارب المختبرية فهو يمثل النسبة المئوية للناتج النهائي المتكون على أساس الجزء المتحول من المواد المتفاعلة وليس الجزء المستخدم. وإن الجزء غير المتفاعل من المواد الأولية لا يُعَدُّ هدرا بل يعاد فصله واستخدامه أو تحويله وتدويره إلى المفاعل ثانية عكس ما يحصل في التجارب المختبرية إذ يتم إهمال الجزء غير المتفاعل وتؤخذ الحصيلة الإنتاجية في التجارب المختبرية بمثابة الناتج المستحصل عمليا إلى الناتج المتوقع نظريا من الحسابات الكيمياوية ⁽¹⁾.

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

1-  كوركيس عبد آلأدم " الكيمياء الصناعية"51 طبعة أولى . مكتب العلا - موصل المجموعة الثقافية ، جامعة الموصل ( 1985 ) 76،176-178 ،190 .

2- خالد عيسى رمضان العاني  " أساسيات الكيمياءالفيزيائية وتطبيقاتها العملية "طبعة أولى  جامعة بغداد (1990)55  .

3- سعد خليل شهاب،علي محمد حسن "الكيمياء الحيوية الزراعية" :الطبعة الاولى ،جامعة بغداد (1978) 295-302.

4-علم الوقود " مترجم  دار الكتب الطباعة  " D.A. Allen and  J.H. Har -64 والنشر(2001) 73-75           

 5- Jon Van Gerpen " Business Management for Biodiesel " , Report from Iowa State University for the National Renewable Energy Laboratory ,NREL/SR-, (2004) July, 510-36242 .