Estabilidad y distorsión en Clatratos Hidratos de metano, dióxido de carbono y etileno: Un estudio mediante un modelo de gas de red en 2 Dimensiones y simulación de Monte Carlo

A. MARTÍN; PABLO LONGONE; A. J. RAMIREZ-PASTOR

TEMUCO, CHILE

Seminario; XV SEMINARIO INTENSIVO DE MATERIA CONDENSADA Y FÍSICA ESTADÍSTICA SIMAFE 2020 - Modalidad Virtual; 2020

Universidad de La Frontera

Los clatratos hidratos son compuestos de inclusión caracterizados por la formación de una red cristalina de moléculas de agua, lo que da lugar a la formación de cavidades donde las moléculas huésped (metano, dióxido de carbono, etileno etc.) pueden ser adsorbidas [1,2]. Los modelos termodinámicos de estabilidad de los clatratos hidratos son importantes para diferentes aplicaciones como el almacenamiento, separación y transporte de gases [3, 4, 5, 6]. El desarrollo de modelos teóricos mejorados, se basa en una mayor comprensión de las relaciones entre la estabilidad macroscópica de los hidratos de clatrato y su estructura [7]. En particular, la distorsión de la red (grado de deformación) es un parámetro importante que es difícil de incorporar en modelos termodinámicos de hidratos de clatrato. En este trabajo, se ha aplicado un modelo de gas de red en 2D por primera vez, para el estudio de la estabilidad y distorsión reticular de los hidratos de clatrato sI de metano, dióxido de carbono y etileno [8,9]. Los resultados muestran una relación directa entre la distorsión de la red y la ocupación de las cavidades: la distorsión mínima se encuentra cuando existe una molécula por cavidad. Al relacionar la distorsión de la red con la estabilidad de los hidratos, se pueden calcular diagramas de fase que están en concordancia cualitativa y cuantitativa con los diagramas experimentales y con los resultados de simulaciones comerciales en 3D.