Estruturas e propriedades de fluidos supercrÃticos e lÃquidos iÃnicos

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2004

RESUMO

SimulaÃÃes computacionais com o mÃtodo de Monte Carlo foram realizadas para a Ãgua, para o metanol e mistura Ãgua-metanol, em condiÃÃes ambiente e algumas prÃximas da crÃtica, utilizando os modelos de quatro (TIP4P) e cinco (TIP5P) sÃtios para a Ãgua e um modelo de trÃs sÃtios para o metanol. As estruturas geradas nas simulaÃÃes, foram entÃo utilizadas para anÃlise das ligaÃÃes de hidrogÃnio e presenÃa de padrÃes de small-world. O comportamento de small-world foi caracterizado para Ãgua supercrÃtica, ao passo que para a Ãgua em condiÃÃes ambiente um cluster gigante à formado e observa-se a percolaÃÃo no sistema. De forma anÃloga a mistura Ãgua-metanol percola no sistema em condiÃÃes ambiente e apresenta padrÃo de small-world na condiÃÃo supercrÃtica (500 bar e 400oC). No caso do metanol verificamos uma estrutura que o distancia do comportamento randÃmico, entretanto, a presenÃa ou nÃo de padrÃes de small-world ainda à inconclusiva. SimulaÃÃes computacionais com o mÃtodo de Monte Carlo tambÃm foram realizadas para sais contendo o cÃtion BMI+ (1-Butil-3-MetilimidazÃlio) e os Ãnions Cl- e BF4 -. Os sais deste cÃtion e Ãnions sÃo lÃquidos à temperatura ambiente, sendo entÃo denominados de lÃquidos iÃnicos. Verificou-se que a flexibilidade da cadeia n-butil à provavelmente a responsÃvel pela desordem dos sais que os mantÃm no estado lÃquido. As simulaÃÃes de lÃquidos, geralmente, necessitam de um grande nÃmero de molÃculas, de modo que o cÃlculo das interaÃÃes pode tornar-se impraticÃvel. Sendo assim, foi testado um mÃtodo alternativo baseado em redes neurais artificiais (RNAs). Esta tÃcnica foi testada para a Ãgua e extendida para descrever as interaÃÃes entre as espÃcies iÃnicas formadoras dos lÃquidos iÃnicos. SuperfÃcies de energia potencial (SEPs) foram entÃo preditas por estes modelos baseados em RNAs, com pequenos erros randÃmicos, tanto para Ãgua lÃquida, como para o par [BMI+][BF4 -]. Contudo, estes erros ainda sÃo suficientemente grandes para produzir simulaÃÃes de Monte Carlo da Ãgua lÃquida inconsistentes com os resultados obtidos usando o modelo TIP5P. à importante citar que as simulaÃÃes de Monte Carlo realizadas usando RNAs sÃo 2 a 12 vezes mais rÃpidas do que aquelas usando os potenciais analÃticos

ASSUNTO(S)

simulaÃÃes computacionais lÃquidos iÃnicos fluidos supercrÃticos quimica

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