Simulação computacional do equilíbrio de fases de misturas binárias de ácidos graxos, ésteres metílicos, metanol, água e glicerol

• Autor(a) principal: Pinto, Lucas Guedes
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/238926
• topic: Dinâmica molecular; Biodiesel; Pressão de vapor; Equilíbrio líquido-vapor; Engenharia química

A dinâmica molecular permite um controle e visibilidade de sistemas atômicos que seria de extrema dificuldade se feito na realidade. Em simulações de temperatura, volume e número de átomos constantes, pode-se conhecer a pressão de vapor das substâncias, propriedade termodinâmica essencial para descrição do equilíbrio líquido vapor. Tais dados são importantes para otimização de operações industriais, e a aplicação desta simulação para os compostos do biodiesel pode gerar uma base de dados que facilitaria a análise dos processos de reação e separação dos ésteres do glicerol. Para tanto, acetato de metila e de etila, água, ácido acético, glicerol, metanol e sistema binário glicerol e água foram simulados nos campos de força OPLS, CHARMM e AMBER, com longas interações de Lennard-Jones. A metodologia empregada foi validada para a água em situações em que houvera grande quantidade de moléculas na fase vapor, com erro de 1,5% para a pressão de vapor para o CHARMM na temperatura de 601 K. No entanto, em temperaturas com baixa quantidade de vapor houve dificuldade para todos os campos de força em representar a pressão de vapor das outras substâncias principalmente dos álcoois, nos quais as interações intermoleculares são mais fracas nestes campos do que na realidade. Sendo assim, apesar da melhor qualidade do campo OPLS e da melhor consistência nos desvios do CHARMM e principalmente do AMBER, aferiu-se que sem uma parametrização específica e otimizações dos campos com dados de equilíbrio líquido-vapor, estas substâncias não podem ter dados de pressão de vapor simulados.