Celebramos la
titulación del nuevo colega…
RODRIGO JAVIER CANTO ACOSTA
Ingeniero Químico
Tesis Profesional
Resumen:
Los procesos de separación por medio de membranas son sistemas que se han
adoptado porque son capaces de realizar separaciones difíciles, de realizar por
otros medios, con un mínimo de gasto de energía y en forma ecológica ya que no
originan productos tóxicos secundarios. El objetivo general del presente
trabajo fue preparar membranas densas de copolímeros en bloque de
poliuretano-urea, PUU, usando extendedores de cadena aromáticos y alifáticos, y
determinar la permeabilidad y difusión de los gases, así como la convergencia
con la simulación dinámica molecular de los valores de permeabilidad y difusión
de gases. Para lo cual se sintetizó el
poliuretano-urea (PUU) con extendedores de cadena amina aromática y alifática
mediante el método de policondensación por dos pasos, se caracterizaron las
propiedades físicas y químicas de las membranas obtenidasy sus propiedades de
transporte de gases puros. Finalmente se compararon con los resultados
experimentales de permeabilidad y difusión de gases de los PUU con los
obtenidos por medio de la simulación dinámica molecular. Se logró preparar
copolímeros en bloque de poliuretano-ureas con un segmento flexible, poliéster,
y dos tipos de segmento rígido, una diamina alifática (PUTMXEDA) y una diamina
aromática (PUTMX-6F), por la reacción de policondensación. Se formaron membranas
densas, de 0,11 mm y 0.1 mm de grosor, con los dos polímeros y se comprobando
que son polímeros amorfos solubles en solventes orgánicos. En las pruebas de
permeabilidad en las membranas, se notó la diferencia de resultados al tener
una diamina alifática y una diamina aromática. La membrana PUTMXEDA fue la más
permeable al tener mayor de movilidad en la cadena y tener más volumen libre,
pero resulto la menos selectiva a comparación de la membrana PUTMX-6F que fue
la menos permeable pero la más selectiva en los pares de gases como en CO2/N2
(34.81), CO2/CH4 (16.03) y CO2/O2
(11.61). Referente al análisis de la dinámica molecular con los ensambles NTP y
NPT para obtener su densidad, un PUTMXEDA de 1.172 g.cm-3 y el PUTMX-6F de
1.228 g.cm-3 se encontraron alejados del valor experimental; en contraste, los
valores de difusión fueron más precisos en ambos polímeros, aun cuando se
pueden optimizar con más tiempo de relajación en las simulaciones dinámicas de
los polímeros para poder acercarse al valor experimental, así como aumentando
las unidades repetitivas, que permitirían acercarse a las dimensiones del
polímero para que los valores se aproxime al valor real, pero debe haber un
balance porque una cadena de mayor peso molecular consume más tiempo de
simulación.
Asesor: MC. Luis Felipe Carrillo Lara
Revisores: Ing. Fernando José
Rivas López
Dra. Martha Helena Luciana Ayora Cámara
Ing. Oscar Salvador Aguilar
Para citar:
Canto Acosta, R.J. (2014). Síntesis de copolímeros de poli (uretano-urea)s conextendedores de diaminas aromáticas y determinación de sus propiedades de transporte de gases [CD-ROM].
Tesis Profesional. Instituto Tecnológico de Mérida. Mérida, Yucatán,
México. Publicada el 18 de noviembre de
2014
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