Việc phân tích thống kê (Analyze design) được thực hiện trên những kết quả thí nghiệm thu được, và các ảnh hưởng bậc 1 và bậc 2 của bốn nhân tố cùng với các ảnh hưởng đồng thời của từng đôi một hai nhân tố (x1x2, x1x3 , x1x4 , x2x3, x2x4, x3x4), dưới dạng các biến mã hoá, được xem xét.
Bảng 3.2 trình bày các kết quả phân tích ảnh hưởng của các biến nghiên cứu đến hiệu suất tạo biodiesel. Dựa vào kết quả phân tích trong bảng 3.2, ta thấy rằng tất cả các ảnh hưởng đều có bậc tự do bằng 1, với bậc tự do của các ảnh hưởng bằng số mức nghiên cứu của mỗi ảnh hưởng trừ 1. F – ratio là tỉ số Fisher của các ảnh hưởng, các tỉ số này sẽ được so sánh với chuẩn số Fisher tra được từ bảng F0. 05(1,14)= 4.60 với độ tin cậy được chọn là 95 %. Chỉ những tỉ số Fisher của các ảnh hưởng nào lớn hơn chuẩn số Fisher tra được từ bảng mới được xem là có nghĩa và mới được giữ lại. Giá trị F – ratio còn cho thấy mức độ tác động của ảnh hưởng đến hiệu suất (hàm mục tiêu), những ảnh hưởng nào có giá trị F – ratio càng lớn thì mức tác động của nó đến hiệu suất tạo biodiesel càng cao. P-Value là độ không tin cậy của ảnh hưởng đang xét, từ độ không tin cậy này ta dễ dàng suy ra độ tin cậy của ảnh hưởng đó, chỉ những độ không tin cậy nào ≤ 0.05 (tức ứng với độ tin cậy 95 %) mới được giữ lại.
Các ảnh hưởng chính và các ảnh hưởng tương tác của các nhân tố có thể được biểu diễn theo biểu đồ cột ở hình 3.4. Quan sát trên biểu đồ này, ta thấy rằng đường gạch dọc trên biểu đồ là một đường chuẩn, xác định mức ảnh hưởng có nghĩa của các nhân tố, ứng với độ tin cậy được chọn là 95 %; các cột hình chữ nhật màu xanh và màu xám trên biểu đồ tương ứng với các ảnh hưởng của các nhân tố và giá trị tin cậy, cũng như mức tác động của các ảnh hưởng đó được đặc trưng bởi độ cao của các cột này. Chỉ những nhân tố nào có mức ảnh hưởng bằng hoặc vượt qua đường tin cậy chuẩn mới được xem là có ý nghĩa. Màu xanh chỉ ra rằng các ảnh hưởng này là tiêu cực, nghĩa là nó có tác động làm giảm hiệu suất tạo biodiesel; còn màu xám cho thấy các ảnh hưởng có màu này có tác động tích cực đến hiệu suất tạo biodiesel, tức là nó làm tăng hiệu suất tạo biodiesel.
Bảng 3. 2 . Ảnh hưởng của các nhân tố đến hiệu suất tạo biodiesel (Y)
Hình 3. 5 . Biểu đồ ảnh hưởng của các nhân tố đến hiệu suất tạo biodiesel
Từ bảng 3.2 và hình 3.5, ta nhận thấy rằng các ảnh hưởng bậc 1 và bậc 2 của tất cả các nhân tố đã chọn đều có ý nghĩa và ngoài hai ảnh hưởng bậc 1 của lượng methanol và của thời gian phản ứng là có tác động làm tăng hiệu suất tạo biodiesel, còn tất cả các ảnh hưởng còn lại đều có tác động làm giảm hiệu suất tạo biodiesel. Cũng trên biểu đồ này, ta thấy rằng ngoài ảnh hưởng
đồng thời của hai nhân tố nhiệt độ - thời gian phản ứng (CD hay x3x4) và tỉ lệ mol metanol:mỡ cá – thời gian phản ứng (AD hay x1x4) là không có ý nghĩa, còn tất cả các ảnh hưởng đồng thời của hai nhân tố khác đều có nghĩa và đều có tác động làm giảm hiệu suất tạo biodiesel. Đồng thời, ta cũng nhận thấy các ảnh hưởng bậc 2 của các nhân tố đều lớn hơn các ảnh hưởng bậc 1 của chúng nhưng lớn nhất là ảnh hưởng tương tác đồng thời của hàm lượng xúc tác – nhiệt độ phản ứng (BC hay x2x3), ứng với giá trị F – ratio lớn nhất; tiếp theo là ảnh hưởng bậc 2 của hàm lượng xúc tác (BB hay x22). Trong các ảnh hưởng bậc 2 của các nhân tố thì sự tác động giảm dần theo trật tự sau: hàm lượng xúc tác (BB hay x22), nhiệt độ phản ứng (CC hay x32), tỉ lệ mol metanol:mỡ cá (AA hay x12), thời gian phản ứng (DD hay x42). Ngược lại, trật tự tác động của các ảnh hưởng bậc 1 của các nhân tố lại giảm dần theo thứ tự sau: hàm lượng xúc tác (B hay x2), tỉ lệ mol metanol:mỡ cá (A hay x1), nhiệt độ phản ứng (C hay x3), thời gian phản ứng (D hay x4). Như vậy, hàm lượng xúc tác có ảnh hưởng lớn nhất đến hiệu suất tạo biodiesel ở cả bậc 1 và bậc 2. Thời gian phản ứng có mức độ ảnh hưởng thấp nhất so với bốn nhân tố được khảo sát kể cả bậc 1 và bậc 2. 9 BB -1.835 10 BC -2.613 11 BD -0.775 12 CC -1.782 13 DD -1.546
Dấu dương phía trước những hệ số chứng tỏ ảnh hưởng của các nhân tố có tác động tích cực, làm tăng hiệu suất; trong khi đó dấu âm trước các hệ số chỉ ra những ảnh hưởng của các nhân tố có tác động tiêu cực, làm giảm hiệu suất xuống.
Hình 3.6 trình bày sự so sánh giữa các giá trị hiệu suất tạo biodiesel thực nghiệm với các giá trị hiệu suất tính toán được nhờ phương trình hồi qui của mô hình đã xây dựng. Từ hình 3.6, ta có thể nhận thấy rằng độ tương
quan nhận được giữa các giá trị hiệu suất thực nghiệm và dự đoán là 98.7 %. Kết quả trong hình 3.2 chứng minh rằng phương trình mô hình hồi quy xây dựng được đã mô tả chính xác các số liệu thực nghiệm, và như vậy mô hình này đã thể hiện đúng mối quan hệ giữa bốn biến được chọn để nghiên cứu với hiệu suất tạo biodiesel.
Hình 3. 6 . Hiệu suất biodiesel thực nghiệm so với hiệu suất biodiesel dự đoán từ mô hình xây dựng được
Hệ số tương quan nhận được khi phân tích ảnh hưởng của các nhân tố là R2 = 98.68 %, với giá trị hệ số tương quan này ta có thể kết luận rằng 98.68 % sự biến đổi của hiệu suất tạo biodiesel trong quá trình thực nghiệm là do ảnh hưởng của bốn nhân tố độc lập được chọn nghiên cứu gây ra và chỉ có 1.34 % sự thay đổi là do các nguyên nhân không xác định được gây ra.