Modelo en dos dimensiones para el estudio del grado de deformación de los hidratos de clatrato en presencia de la especie CO2 y CH4

LONGONE P.; RAMIREZ PASTOR, A. J.

Congreso; 103a Reunion de la Asociacion Fisica Argentina; 2018

Los hidratos de clatrato son compuestos de inclusi´on caracterizados por la formaci´on deuna red regular que consta de espacios que pueden alojar mol´eculas de un hu´esped. En particular, es de inter´es desarrollar modelos que permitan predecir las condiciones de formaci´onde diversos hidratos y describir sus propiedades. El modelo m´as utilizado en aplicacionest´ecnicas es el de van der Waals y Platteeuw (vdW-P). Este modelo es ´util para la correlaci´onde datos de formaci´on de hidratos, pero tiene limitaciones en la predicci´on y el c´alculo devariables derivadas, como la capacidad de almacenamiento del hidrato, que son de inter´espara el desarrollo de nuevas aplicaciones t´ecnicas. Estas limitaciones se deben a suposicionesy simplificaciones introducidas en el modelo, entre las que destaca que se asume que la redde mol´eculas de agua tiene una geometr´ıa fija, mientras que se sabe que las mol´eculas dehu´esped distorsionan o deforman la red. Con un modelo de gas de red en dos dimencionescon m´ultiple ocupaci´on de sitios y mediante simulaci´on de Monte Carlo, se desarroll´o unestudio del grado de deformaci´on de las cavidades de los hidratos de clatrato de estructuratipo sI en presencia de las especies hu´esped tales como el CO2 y CH4. Con este estudiose logr´o determinar las condiciones de mayor estabilidad de los hidratos de clatratos. Comoresultado se obtuvieron diagramas de fase calculados a partir del m´ınimo de la energ´ıa libre.Ya que el m´ınimo de la energ´ıa libre coincid´ıa con el m´ınimo de la deformaci´on de la fasede hidratos y esto tambi´en muestra como resultado, que en estas condiciones existe unamol´ecula por cavidad (este es el caso de mayor estabilidad para el hidrato). Los diagramasde fases fueron comparados con los experimentos que existen actualmente en la literatura,logrando un buen acuerdo cualitativo entre ambos.