INVESTIGADORES
ALBESA Alberto Gustavo
congresos y reuniones científicas
Título:
Estudio de la adsorción de gases sobre superficies carbonosas mediante simulaciones Montecarlo
Autor/es:
ARAYA, MARIO FERNANDO; VICENTE, JOSÉ L.; ALBESA, ALBERTO G;
Lugar:
Merlo
Reunión:
Congreso; 100a Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2015
Institución organizadora:
Asociación Física Argentina
Resumen:
Durante las últimas décadas ha habido un gran desarrollo en las tecnologías de separación y purificación, entre ella la adsorción, utilizada industrialmente en la producción de hidrogeno, de oxígeno a partir de aire y de remoción a trazas de impurezas sobre gases contaminados.Se ha realizado numerosos estudios de adsorción sobre nanotubos de carbón de paredes simples, debido a su capacidad para adsorber diferentes gases, gracias a sus sitios de adsorción con características unidimensionales. Sus aplicaciones principales son como medio para almacenar gases de alta energía y como tamices moleculares para separar mezclas de gases.Tales procesos son controlados mediante programas de computadora, como los cálculos a través de simulaciones de Monte Carlo. Su objetivo es calcular las propiedades termodinámicas macroscópicas, tales como la presión, entropía, potencial químico, energía interna, equilibrio de fases, a partir de las configuraciones microscópicas de un gran número de estados utilizando un alogaritmo estocástico (probabilístico), conectado ambas mediante la termodinámica estadística. También se puede obtener información sobre el calor isostérico de adsorción, crítico para estimar el rendimiento de un proceso de separación de gases. Los calores pueden ser altos y una función compleja del grado de cubrimiento cuando los adsorbentes son heterogéneos. La medida de esta variable puede llevarse a cabo empleando la ecuación de Clapeyron, sin embargo es poco práctico cuando se trata de mezclas, por lo que se deben realizar medidas calorimétricas.Otra cuestión importante a tener en cuenta es el efecto de la forma de las moléculas. La adsorción de una mezcla de gases sobre grafito puede llegar a ser considerada como un sistema en cierta forma confinado, ya que la adsorción de una especie se encuentra limitada por la presencia de la otra especie. Por otro lado, tanto el empaquetamiento como el número de lugares pueden llegar a ser distintos, como ocurre con el caso de las mezclas de gases a simular. En el caso de mezclas de Argón-Metano se adopta un modelo que considera a las moléculas pseudoesféricas, con un sitio de adsorción, caracterizadas por los parámetros de  y del potencial de Lennard-Jones. En el caso de mezclas de Oxigeno-Nitrógeno se considera un modelo de dos sitios de interacción, cuyos extremos se colocan donde se encuentran los átomos para una molécula diatómica, separados entre sí por una distancia r.En el trabajo se simulara el proceso de adsorción de los gases mencionados sobre distintos sustratos carbonosos, variando parámetros cómo la presión, la temperatura con el fin de obtener los valores que permitan la máxima separación. Los resultados obtenidos serán analizados mediante los modelos teóricos Dual de Langmuir y la Teoría de la solución adsorbida ideal