Bibliotecas de la Universidad de Concepción

Estudio molecular de la polarización de la concentración en la nanofiltración de agua de mar, Nicolás Andrés Vásquez Donoso ; profesores patrocinantes: Harvey Zambrano, Rodrigo Bórquez

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Incluye referencias bibliográficas : (páginas 44-48)

Memoria de Título, Ingeniero Civil Químico, Universidad de Concepción, 2014

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Estudio molecular de la polarización de la concentración en la nanofiltración de agua de mar

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Nicolás Andrés Vásquez Donoso ; profesores patrocinantes: Harvey Zambrano, Rodrigo Bórquez

Para tratar la crisis de escasez de agua, la desalinización de agua utilizando menbranas semipermeables se ha empoderado como alternativas. Sin embargo, el ensuciamiento y la población de la concentración disminuyen considerablemente la eficiencia de estos procesos. En esta memoria se estudia este fenómeno a nivel molecular utilizando Dinámica Molecular de No Equilibrio. Las simulaciones, realizadas en "The Ohio Supercomputer Center", describen el flujo electro-osmótico de una solución electrolítica con concentraciones de sal similares a las del agua de mar a través de un nanocanal cerámicode sílice utilizando una nueva estrategia para modelar la carga de superficie del Sólido. Además, como propuesta de mitigación de la polarización de la concentración , se simuló la adición de un electrodo con el fin de generar vorticidad en la vecindad de la pared. Los resultados obtenidos de las simulaciones mostraron que sólo el ión se acercó a la superficie del canal, provocando inversión de carga y distorcionando completamente la doble capa eléctrica. En cambio, el ión magnesio no se acercó a la pared canal, demostrando estar fuertemente hidratado y explicando el alto rechazo de iones divalentes en membranas nanofiltrantes. A causa de la inversión de carga, el ión cloruro presentó mayores concentraciones en la cercanía de la superficie, provocando velocidades en sentido opuesto en esa zona; pero en el centro del canal fue arrastrado por el fluído alcanzando velocidades positivas. La distribución de los iones no generó electroneutralidad en el centro afectando el perfil electro-osmótico encontrado. Sobre el electrodo no se observó inversión de carga, dejando en evidencia la importancia del factor estérico. En el centro del canal se alcanzó la condición de electroneutralidad, demostrando que la inversión de carga fue responsable de este fenómeno en el caso anterior. Finalmente, debido a esta inversión de carga, la adición ..

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