Extensión de la estadística fraccionaria a la adsorción de mezclas de especies poliatómicas

DÁVILA, M. V.; RICCARDO J. L.; RAMIREZ PASTOR A. J.

San Rafael- Mendoza

Taller; TREFEMAC 2007; 2007

UTN Regional San Rafael- UNSL

La adsorción de moléculas poliatómicas, desde pequeñas moléculas de hidrocarburos a macro- moléculas y polímeros, es un tópico de la ciencia de superficies de considerable interés práctico en aplicaciones tecnológicas, así como también un desafío para el modelado teórico de simulaciones a nivel atómico y de aproximaciones teóricas puras. La adsorción de mezclas es un problema muy demandante tanto experimental como teóricamente. Varias situaciones han sido consideradas en la literatura, como la adsorción de propano sobre grafito, la adsorción de benceno sobre zeolitas, la adsorción de n-alcanos sobre silicalita [1-3]. Las simulaciones moleculares de mezclas de hidrocarburos muestran fuertes efectos de segregación de moléculas ramificadas por moléculas lineales [4]. En este trabajo hemos extendido la formulación de la teoría estadística fraccionaria de adsorción de moléculas poliatómicas, presentados en [5], al problema de mezclas de partículas estructuradas, inspirados en el formalismo de la estadística de Haldane [6,7]. Con el fin de corroborar esta formulación teórica, se estudió en particular la adsorción de una mezcla de monómero-dímero, tanto en 1 dimensión como en 2 dimensiones. Introducimos además interacciones laterales repulsivas y atractivas, a través de la aproximación de Bragg- Williams (campo medio). En todos los casos los resultados están de acuerdo con lo esperado por la teoría y responden cualitativamente a datos obtenidos de la literatura. Hemos obtenido una aproximación robusta y significativamente simple a un problema complejo, en el cual los parámetros de la teoría están relacionados a propiedades físicas de sistemas en los cuales se las puede determinar a través de experimentos termodinámicos.