Un modelo molecular que perfecciona procesos industriales
Lograr que un proceso industrial sea óptimo, seguro y limpio es un tanto complejo. Depende de varios factores tanto externos como los que se escapan a nuestros ojos. Investigadores de la UAB intervienen en este nivel y siguen de cerca los fenómenos físico-químicos de los materiales industriales. En concreto, intentan crear un modelo molecular que prevea la actividad del SF6, un gas sintético de mucha utilidad en la industria.
El grup de simulació molecular de l'ICMAB-CSIC, situat al campus de la UAB, acaba de publicar un treball de recerca sobre l'aplicació de la dinàmica molecular a l'estudi de la molècula de hexafluorur de sofre. L'hexafluorur de sofre o SF6 és un gas sintètic. L'estructura de la molècula és octaèdrica, amb sis àtoms de fluor situats simètricament entorn a un àtom central de sofre. SF6 té moltes aplicacions a l'indústria degut a la seva elevada estabilitat química i també per les seves propietats dielèctriques. D'entre el 90 i 95% de la seva producció es fa servir a l'indústria elèctrica i com gas aïllant en dispositius electromecànics i línies de transmissió. SF6 es fa servir, tanmateix, en processos d'obtenció d'alumini i magnesi, en la manufactura de semiconductors i d'altres aplicacions més sofisticades, com ara, aïllant termoacústic de finestres, i solvent inert en reaccions en fluids supercrítics. Per últim, SF6 es fa servir en tecnologia mèdica, per exemple, com a agent de contrast en ultrasonografies i con a gas inert en operacions oftalmològiques i d'altres tractaments mèdics.
Olivet, Duque i Vega van presentar en aquest treball simulacions de dinàmica molecular per a comprovar la precisió d'un model rígid per a predir l'equilibri líquid-vapor i la tensió superficial d'aquest compost, comparat amb dades experimentals. La mateixa eina es va fer servir per a obtenir els coeficients de transport del compost a pressió atmosfèrica i a diferents temperatures. Les conclusions més rellevants d'aquest estudi són que per a obtenir prediccions quantitatives de les propietats termodinàmiques del SF6 és imprescindible considerar un model flexible, mentre que les propietats dinàmiques son menys sensibles a la vibració dels àtoms en aquestes condicions. El grup està treballant en el desenvolupament d'un model més fiable per proporcionar prediccions quantitatives de diverses propietats termodinàmiques, de transport i elèctriques.
L'interès d'aquest estudi està relacionat amb la necessitat de desenvolupar eines fiables per avançar en l'enteniment de la relació entre les propietats microscòpiques d'un compost i el seu comportament macroscòpic. De fet, els models moleculars son necessaris, i molts cops, imprescindibles, per entendre certs fenòmens físico-químics que tenen lloc en molts processos industrials, i poder així ajudar a la seva optimització, al seu control més segur, i a fer processos ambientalment més nets.
Referencias
Artículo: Olivet, A; Duque, D; Vega, LF, "Sulfur hexafluoride's liquid-vapor coexistence curve, interfacial properties, and diffusion coefficients as predicted by a simple rigid model", JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS, 123 (19): 94508-94508 NOV 15 2005.
