Adsorción de mezclas de Argon y Metano sobre grafito exfoliado

MATIAS RAFTI, A. ALBESA, A. MIGONE Y J.L. VICENTE

Villa Carlos Paz, Cordoba

Congreso; 97ma Reunion de la Asociación Física Argentina; 2012

AFA

La adsorción desde mezclas gaseosas como método físico para la separación, presenta una seria ventaja energética frente a la destilación que es el método actualmente en uso a escala industrial. Por eso existen en la literatura una gran cantidad de trabajos dedicados a establecer la capacidad de separación de diversos sólidos y gases simples de interés. La mayoría utiliza regímenes de alta presión y flujo, a estos se los llama métodos tipo ?breakthrough?, en los que se realizan medidas dinámicas del tiempo de saturación de una cierta cantidad de adsorbente. Con el objetivo de comparar los resultados obtenidos con simulaciones a nivel molecular, es necesario explorar rangos de presión menor y por esto utilizamos métodos volumétricos estáticos. Realizamos medidas de la cinética de adsorción de las mezclas y de los valores de equilibrio, de modo de obtener diagramas de fases para las concentraciones en fase adsorbida a diferentes presiones totales y composiciones de fase gaseosa. Buscando eliminar toda complejidad mas allá de la interacción entre adsorbatos y adsorbato-adsorbente elegimos como sustrato al Grafito exfoliado, que no cuenta con estructura porosa y puede ser modelado como una superficie plana. A pesar de la pequeña diferencia en energías de adsorción entre Ar-CH4,  fuimos capaces de reproducir el efecto cinético predicho en simulaciones Monte Carlo; por el cuál, aunque el metano (de mayor energía de adsorción) alcanza un mayor cubrimiento final que el argón, hay un período inicial transitorio en el que esta tendencia se revierte.