Estudio de la adsorción de azufre sobre goethita: estructura electrónica

SUSANA SIMONETTI; DANIEL E. DAMIANI; GRACIELA P. BRIZUELA; ALFREDO JUAN

Villa de Merlo, San Luis

Jornada; 91º Reunión Nacional de Física; 2006

Los combustibles gaseosos utilizados para el suministro público, como el gas natural o el gas envasado, no poseen olor. Por una razón de seguridad, las empresas suministran al gas un olor penetrante (generalmente derivados del azufre). La utilización de olores en el gas natural como un indicador de alerta no está exenta de problemas. Se especula que el componente del gas que le confiere el olor característico puede ser retenido (adsorbido) por el suelo, aceros, materiales de construcción, óxidos en cañerías o descompuesto catalíticamente. Se han reportado importantes accidentes relativos a este tema, de allí la importancia de evaluar la capacidad adsortiva de los odorantes empleados en la actualidad por las compañías distribuidoras de gas locales, por parte de superficies sólidas.             Mediante cálculos semiempíricos hemos estudiado la adsorción de azufre atómico sobre una superficie de goethita (óxido de hierro). Los cálculos muestran que la superficie ofrece diversos sitios para la localización del S. Analizamos en detalle las configuraciones que muestran los valores más importantes de OP (población de solapamiento). Para estas configuraciones se obtuvieron distancias H-S y Fe-S de 2.1 Å y 3.7 Å, respectivamente. Las interacciones H-S y Fe-S son principalmente enlazantes con OP de 0.156 y 0.034, respectivamente. La interacción Fe-S involucra principalmente a los orbitales atómicos Fe 3dx2-y2  con menor participación de los orbitales Fe 4py y Fe 3dyz. La interacción O-S muestra un valor de OP muy pequeño e involucra principalmente a los orbitales 2p del O. Existe una transferencia de carga desde el átomo de S al átomo de Fe vecino y desde los átomos de H y O vecinos al átomo de S.