Вплив складу жирних кислот на контактний кут та швидкість зношування суміші Jatropha curcas та соняшнику за різного складу суміші

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.310526

Ключові слова:

швидкість зношування, контактний кут, молекулярне моделювання, олія Jatropha curcas Linn, соняшникова олія

Анотація

Цілі сталого розвитку Організації Об’єднаних Націй роблять сталий розвиток загальними цілями, що спонукає до інвестицій в інноваційні продукти та технології, зосереджені на сталому розвитку. Олії для різання, як правило, виготовляються з мінеральної олії, і користуються попитом на поновлювану заміну, і одним із них є Jatropha curcas та соняшникова олія або їх суміш. В'язкість і адсорбція впливатимуть на властивості оливи. Дослідження стосується зв’язку між відсотковим вмістом Jatropha curcas у суміші та протизносними властивостями та кутом контакту, виміряним за допомогою гоніометра кута контакту та трибометра зі штифтом на диску, змінюючи відсоток олії Jatropha curcas у сумішах для 2,5 %, 5 %, 10 %, 20 % і 30 %. Крім того, молекулярне моделювання проводиться за допомогою молекулярної динаміки в пошуках дипольного моменту, електростатичного потенціалу, поляризованості та енергії зв’язку. Підхід використовується для зв'язку молекулярної взаємодії та нелінійності трендів експерименту. Експеримент показує, що кут контакту та ширина рубця зношування, а також швидкість зношування стають вищими, коли відсоток олії Jatropha curcas вищий. Найнижчий кут контакту становить 26,9 град. а найвищий – 36,9 град. 2,5 % і 30 % олії Jatropha curcas. Найвищий показник зносу становить 6,77e-7, а найнижчий – 2,74e-7 2,5 % і 30 % олії Jatropha curcas. Моделювання дає підставу для висновків експерименту, в якому в’язкість є більш помітною в регулюванні швидкості зношування, ніж адсорбція. Збільшення процентного вмісту Jatropha curcas обернено пропорційне дипольному моменту, поляризованості, електростатичному потенціалу та зв’язку, що пояснює, чому жирні кислоти стають більш прилипаючими до жирної кислоти, ніж до поверхні. Висновок обмежений лише ідеалізованими умовами як молекулярної структури, так і поверхні.

Біографії авторів

Moch. Syamsul Ma’arif, Brawijaya University

Master of Mechanical Engineering

Mechanical Engineering Doctorate Program

Department of Mechanical Engineering

I Nyoman Gede Wardana, Brawijaya University

Doctor of Philosophy in Mechanical Engineering, Professor

Department of Mechanical Engineering

Djarot B. Darmadi, Brawijaya University

Doctor of Philosophy in Mechanical Engineering, Professor

Department of Mechanical Engineering

Oyong Novareza, Brawijaya University

Doctor of Philosophy in Mechanical Engineering, Head of Professional Engineer Program

Department of Industrial Engineering

Nanu Admantara, Brawijaya University

Bachelor of Mechanical Engineering

Department of Mechanical Engineering

Iis Siti Aisyah, University of Muhammadiyah Malang

Doctor of Philosophy in Mechanical Engineering, Head of Mechanical Engineering Program

Department of Mechanical Engineering

Посилання

  1. Luna, F. M. T., Cavalcante, J. B., Silva, F. O. N., Cavalcante, C. L. (2015). Studies on biodegradability of bio-based lubricants. Tribology International, 92, 301–306. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2015.07.007
  2. Tang, L., Zhang, Y., Li, C., Zhou, Z., Nie, X., Chen, Y. et al. (2022). Biological Stability of Water-Based Cutting Fluids: Progress and Application. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 35 (1). https://doi.org/10.1186/s10033-021-00667-z
  3. Afonso, I. S., Nobrega, G., Lima, R., Gomes, J. R., Ribeiro, J. E. (2023). Conventional and Recent Advances of Vegetable Oils as Metalworking Fluids (MWFs): A Review. Lubricants, 11 (4), 160. https://doi.org/10.3390/lubricants11040160
  4. Milano, J., Silitonga, A. S., Tiong, S. K., Ong, M. Y., Masudi, A., Hassan, M. H. et al. (2024). A Comprehensive exploration of jatropha curcas biodiesel production as a viable alternative feedstock in the fuel industry – Performance evaluation and feasibility analysis. Mechanical Engineering for Society and Industry, 4 (1), 17–37. https://doi.org/10.31603/mesi.10610
  5. Abdul Aziz, M. A. A., Hamzah, E., Selamat, M. (2022). Performances of plant based corrosion inhibitors in controlling corrosion of mild steel in sodium chloride environment. Materials Today: Proceedings, 51, 1344–1349. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.11.385
  6. Zhang, X., Li, C., Zhou, Z., Liu, B., Zhang, Y., Yang, M. et al. (2023). Vegetable Oil-Based Nanolubricants in Machining: From Physicochemical Properties to Application. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 36 (1). https://doi.org/10.1186/s10033-023-00895-5
  7. Narayana Sarma, R., Vinu, R. (2022). Current Status and Future Prospects of Biolubricants: Properties and Applications. Lubricants, 10 (4), 70. https://doi.org/10.3390/lubricants10040070
  8. Hermawan, A., Rahardja, I. B., Syam, M. Y., Sukismo, H., Fatah, N., Mardiono, M. (2019). Analysis of Viscosity of Lubricating Oil on Generator Machine Working Hours at KP. Macan Tutul 4203. Journal of Applied Sciences and Advanced Technology, 1 (3), 69–73. Available at: https://jurnal.umj.ac.id/index.php/JASAT/article/view/4312
  9. Rajasozhaperumal, G., Kannan, C. (2023). Comparative evaluation of chemically modified Jatropha oils as sustainable biolubricants in boundary lubrication regime. Tribology International, 186, 108594. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2023.108594
  10. Biswas, M. A. S., Rahman, M. M., Ortega, J. A., Peña-Parás, L., Maldonado-Cortés, D., González, J. A. et al. (2022). Lubrication Performance of Sunflower Oil Reinforced with Halloysite Clay Nanotubes (HNT) as Lubricant Additives. Lubricants, 10 (7), 139. https://doi.org/10.3390/lubricants10070139
  11. Wang, Y., Li, C., Zhang, Y., Yang, M., Li, B., Jia, D. et al. (2016). Experimental evaluation of the lubrication properties of the wheel/workpiece interface in minimum quantity lubrication (MQL) grinding using different types of vegetable oils. Journal of Cleaner Production, 127, 487–499. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.03.121
  12. Woma, T. Y., Ipilakyaa, T. D., Abdullahi, A. A., Okoro, U. G., Bello, A., Abutu, J. et al. (2023). Evaluation of Friction Co-efficient and Wear Performance of Jatropha Oil Using Standard Steel Ball on Aluminium Disc Tribometer. Journal of Materials and Environmental Science, 14 (10), 1266–1277. Available at: https://www.jmaterenvironsci.com/Document/vol14/vol14_N10/JMES-2023-14108-Woma.pdf
  13. Figueroa, M., García, E., Hernández, E. A. G., Vite-Torres, M. (2014). Friction and Wear of Jatropha curcas Oil Using a Four Balls Tester. Advanced Materials Research, 902, 76–81. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.902.76
  14. Ma, Y., Wu, Y., Lee, J. G., He, L., Rother, G., Fameau, A.-L. et al. (2020). Adsorption of Fatty Acid Molecules on Amine-Functionalized Silica Nanoparticles: Surface Organization and Foam Stability. Langmuir, 36 (14), 3703–3712. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.0c00156
  15. Ma‘arif, Moch. S., Wardana, I. N. G., Darmadi, D. B., Novareza, O., Abidin, Z., Sulistyo, E., Darsono, C. H. (2024). The Influence of Eugenol in Lubrication Properties of Crude Jatropha Curcas Lin. International Journal of Integrated Engineering, 16 (2). https://doi.org/10.30880/ijie.2024.16.02.017
  16. Edem, D. O. (2002). Palm oil: Biochemical, physiological, nutritional, hematological and toxicological aspects: A review. Plant Foods for Human Nutrition, 57 (3/4), 319–341. https://doi.org/10.1023/a:1021828132707
  17. Designation: G 99-95a (Reapproved 2000)e1. Test Method for Wear Testing with a Pin-on-Disk Apparatus. ASTM. Available at: https://cdn.standards.iteh.ai/samples/9915/022a33a120e74c24a23b628770221138/ASTM-G99-95a-2000-e1.pdf
  18. Farrokhnia, M. (2020). Density Functional Theory Studies on the Antioxidant Mechanism and Electronic Properties of Some Bioactive Marine Meroterpenoids: Sargahydroquionic Acid and Sargachromanol. ACS Omega, 5 (32), 20382–20390. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c02354
  19. Cho, K. (2005). Polarizabilities. Encyclopedia of Condensed Matter Physics, 341–347. https://doi.org/10.1016/b0-12-369401-9/00603-3
  20. Bibi, S., Ur-rehman, S., Khalid, L., Bhatti, I. A., Bhatti, H. N., Iqbal, J. et al. (2022). Investigation of the adsorption properties of gemcitabine anticancer drug with metal-doped boron nitride fullerenes as a drug-delivery carrier: a DFT study. RSC Advances, 12 (5), 2873–2887. https://doi.org/10.1039/d1ra09319c
Вплив складу жирних кислот на контактний кут та швидкість зношування суміші Jatropha curcas та соняшнику за різного складу суміші

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-10-30

Як цитувати

Ma’arif, M. S., Wardana, I. N. G., Darmadi, D. B., Novareza, O., Admantara, N., & Aisyah, I. S. (2024). Вплив складу жирних кислот на контактний кут та швидкість зношування суміші Jatropha curcas та соняшнику за різного складу суміші. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(6 (131), 15–25. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.310526

Номер

Том 5 № 6 (131) (2024): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Moch. Syamsul Ma’arif, I Nyoman Gede Wardana, Djarot B. Darmadi, Oyong Novareza, Nanu Admantara, Iis Siti Aisyah

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.