Estudio de la estabilidad lineal de inestabilidades por diferencia de densidad en frentes de reacción-difusión y su modificación por acción de la temperatura

D. LEVITÁN; A. D'ONOFRIO

Villa

Congreso; 97º Reunión de la Asociación Nacional de Física; 2012

Asociación Física Argentina

Se utilizó una celda de Hele-Shaw vertical para estudiar la influencia de la temperatura en inestabilidades de Rayleigh-Taylor producidas por frentes de reacción-difusión. De esa forma se pudo observar el avance del frente de reacción química, y se pudieron obtener datos experimentales a través del análisis de imágenes.Mediante la difusión molecular y la autocatálisis de lareacción Clorito-Tetrationato, se produce un frente de reacción química que desciende por la celda, consumiendo a los reactivos que se ubican debajo, y formando el producto por encima. Esto produce inestabilidades debidas a la diferencia de densidades, dado que la densidad del producto es mayor que la de la solución reactiva, y se forma un patrón de ondas en el frente incialmente plano, cuya tasa de crecimiento depende de la temperatura.En este estudio se analizó el efecto de la temperatura en la zona de régimen lineal de la inestabilidad (es decir, cuando  comienzan a aparecer las ondas y los efectos de la inestabilidad). Mediante la Transformada de Fourier del frente de onda, se obienen los distintos modos (números de onda) y la variación de su potencia en función del tiempo. De esta manera se obtiene la tasa de crecimiento de cada modo y se determina el modo principal para cada una de las temperaturas estudiadas. Basándose en experiencias repetidas, se pudo observar una disminución de la tasa de crecimiento para el modo principal (es decir, el número de onda para el cual la tasa de crecimiento alcanza un máximo) con el aumento de la temperatura.