Simulación de equilibrio líquido-vapor por etano usando el potencial de Lennard-Jones n-6

Abstract

We present in this paper a study of molecular simulation for pure ethane by molecular dynamics technique. Ethane was studied in the region of liquid-vapor coexistence and vapor phase by simulating thermodynamic properties (temperature, vapor pressures, densities and coexistence), and interfacial property (surface tension) were also obtained. The parameters used for interactions were taken from a study by Jeffrey J. Potoff, and Damien A. Bernard-Brunel in 2009. With these parameters, molecular dynamics simulations were performed on the liquid-vapor equilibrium, and obtained the phase densities at different temperatures. With this information the diagram temperature-density coexistence was built. Besides the surface tension and vapor pressures at different temperatures taken between the triple point and the critical point it was calculated. A comparison of the results of the simulation with different potential molecular models, mainly a comparison with experimental and simulation results obtained such as potential Trappe and NERD is also made.

Presentamos en este trabajo un estudio de simulación molecular para el etano puro mediante la técnica de dinámica molecular. Se estudió el etano en la región de coexistencia liquido-vapor y en fase vapor, mediante la simulación también se obtuvieron las propiedades termodinámicas (temperatura, presiones de vapor, y densidades de coexistencia), y la propiedad interfacial (tensión superficial). Los parámetros utilizados para las interacciones fueron tomados de un estudio realizado por Jefrey J. Potoff,y Damien A. Bernard-Brunel en el 2009. Con estos parámetros, se realizaron simulaciones de Dinámica Molecular en el equilibrio liquido-vapor, y se obtuvieron las densidades de las fases a diferentes temperaturas. Con esta información se construyó el diagrama de coexistencia temperatura-densidad. Además, se calculó la tensión superficial y presiones de vapor a diferentes temperaturas tomadas entre el punto triple y el punto crítico. También se hace una comparación de los resultados obtenidos en la simulación con diferentes modelos de potenciales moleculares, principalmente una comparación con resultados obtenidos experimentalmente y de simulación tales como los potenciales de TraPPE y NERD.