Mô phỏng động lực học phân tử về vai trò của độ mặn và nhiệt độ đối với sức căng bề mặt giữa hydrocarbon/nước

Theoretical Chemistry Accounts - Tập 136 - Trang 1-6 - 2017
Elena R. Remesal1, Javier Amaya Suárez1, Antonio M. Márquez1, Javier Fdez. Sanz1, Cristina Rincón2, José Guitián2
1Department of Physical Chemistry, University of Seville, Seville, Spain
2Technology Repsol S.A., Madrid, Spain

Tóm tắt

Sức căng bề mặt của một số hệ thống hydrocarbon/nước, bao gồm hỗn hợp các hydrocarbon aliphatic và aromatic, đã được ước tính dựa trên các mô phỏng động lực học phân tử. Sự phụ thuộc của các tính chất bề mặt vào độ mặn của pha nước và nhiệt độ đã được mô phỏng. Các nồng độ khác nhau của NaCl và CaCl2 lên đến 2 M đã được sử dụng. Kết quả cho thấy, trong tất cả các trường hợp được xem xét, sức căng bề mặt tăng lên cùng với nồng độ muối. Hiện tượng này phụ thuộc vào sự ưa thích của các ion muối đối với khối lượng pha nước, điều này dẫn đến việc làm cho các phân tử nước khó tiếp cận giao diện hơn. Ảnh hưởng của độ mặn có nguồn gốc chủ yếu từ hiện tượng tĩnh điện và không phụ thuộc vào bản chất hóa học của cation muối. Cuối cùng, tác động của nhiệt độ đối với sức căng bề mặt giữa dodecane và nước muối cũng đã được xem xét. Một sự giảm giá trị sức căng bề mặt được phát hiện phù hợp, cả về xu hướng và độ lớn, với các dữ liệu thực nghiệm có sẵn.

Từ khóa

#độ mặn #suất căng bề mặt #động lực học phân tử #NaCl #CaCl2

Tài liệu tham khảo

Creton B, Nieto-Draghi C, Pannacci N (2012) Oil Gas J 67:969–982 Marx D, Hutter J (2000) In: Grotendorst J (ed) Modern methods and algorithms on quantum chemistry, John von Neumann Institute, NIC series, vol 1 and 3 Groot RD, Warren PB (1997) J Chem Phys 107:4423–4435 Ikeda N, Aratono M, Motomura K (1992) J Colloid Interface Sci 149:208–215 Cai BY, Yang JT, Guo TM (1996) J Chem Eng Data 41:493–496 Aveyard R, Saleem SM (1976) J Chem Soc Faraday Trans 1(72):1609–1617 Vijapurapu CS, Rao DN (2004) Colloids Surf A 241:335–342 Moeini F, Hemmati-Sarapardeh A, Ghazanfari M-H, Masihi M, Ayatollahi S (2014) Fluid Ph Equilib 375:191–200 Bai JM, Fan WY, Nan GZ, Li SP, Yu BS (2010) J Dispers Sci Technol 31:551–556 Isaacs E, Smolek K (1983) Can J Chem Eng 61:233–240 Cheung DL (2012) Langmuir 28:8730–8736 Stukan MR, Ligneul P, Boek ES (2012) Oil Gas Sci Technol 67:737–742 Var Buuren AR, Marrink SJ, Berendsen HJC (1993) J Phys Chem 97:9206–9212 Mikami Y, Liang Y, Matsuoka T, Boek ES (2013) Energy Fuels 27:1838–1845 Kunieda M, Nakaoka K, Liang Y, Miranda CR, Ueda A, Takahashi S, Okabe H, Matsuoka T (2010) J Am Chem Soc 132:18281–18286 de Lara LS, Michelon MF, Miranda CR (2012) J Phys Chem B 116:14667–14676 Sedghi M, Piri M, Goual L (2016) Langmuir 32:3375–3384 Kirkwood JG, Buff FP (1949) J Chem Phys 17:338–343 Plimpton S (1995) J Comput Phys 117:1–19 Dauber-Osguthorpe P, Roberts VA, Osguthorpe DJ, Wolff J, Genest M, Hagler AT (1988) Proteins 4:31–47 Hockney and Eastwood (1989) Computer simulation using particles. Adam Hilger, New York Nosé S (1984) J Chem Phys 81:511–519 Martínez L, Andrade RG, Birgin E, Martínez JM (2009) J Comput Chem 30:2157–2164 Dassault Systèmes BIOVIA (2014) Materials Studio, 8.0, San Diego, Dassault Systèmes Hoogerbrugge PJ, Koelman JMVA (1992) Europhys Lett 19:155–160 Maiti A, McGrother S (2004) J Chem Phys 120:1594–1601 Rezaei H, Modarress H (2015) Chem Phys Lett 620:112–114 Goel H, Chandram PR, Mitra K, Majumdar S, Ray P (2014) Chem Phys Lett 600:62–67 Andersson MP, Bennetzen MV, Klamt A, Stipp SL (2014) J Chem Theory Comput 10:3401–3408 Zeppieri S, Rodríguez J, López de Ramos AL (2001) J Chem Eng Data 46:1086–1088 Goebel A, Lunkenheimer K (1997) Langmuir 13:369–372 Freitas AA, Quina FH, Carroll FA (1997) J Phys Chem B 101:7488–7493 Backes HM, Ma JJ, Bender E, Maurer G (1990) Chem Eng Sci 45:275–286 Centro de Tecnología Repsol S. A., to be published