EQUILIBRIO LIQUIDO-SOLIDO Y DIAGRAMAS DE FASE

Las técnicas de simulación (Monte Carlo y Dinámica Molecular) permiten obtener las propiedades termodinámicas de un sistema. Sin embargo en los últimos 20 años ha tenido lugar una revolución silenciosa: el establecimiento de métodos para la determinación del diagrama de fases de un modelo molecular. Así por ejemplo es posible:

• Calcular el equilibrio líquido-vapor de un modelo molecular utilizando la técnica conocida como Gibbs ensemble (Panagiotopoulos) o NPT+test particle (Fischer).
• Simular sólidos utilizando cajas de simulación de forma no cúbica (Rahman y Parrinello).
• Determinación de la energía libre de un sólido (Frenkel-Ladd).
• Determinación del equilibrio líquido-sólido utilizando la técnica conocidad con el nombre de integración Gibbs-Duhem (Kokfe).

En los últimos años hemos utilizado estas técnicas para determinar el diagrama de fases de un buen número de modelos. Entre los modelos para los que hemos determinado el diagrama de fases merece la pena destacar:

1. Moléculas diatómicas duras, "hard dumbbells", en colaboracion con P.Monson (USA).
2. El modelo de Gay Berne (en colaboracion con E. de Miguel, Huelva).
3. Moléculas diatómicas interaccionando con un potencial Lennard-Jones (en colaboracion con F.J.Blas, E.de Miguel y Amparo Galindo).





Diagrama de fases global del modelo 2CLJ. Se presenta la representacion T-densidad y p-T. Los símbolos son resultados de simulación. Las líneas fueron obtenidas mediante la teoria TPT1 de Wertheim.


C.Vega, C.McBride, F.J.Blas, E.de Miguel and A.Galindo, J.Chem.Phys.,118, 10696, (2003).

4. Modelos sencillos de electrolito . El mdelo Restricted Primitive Model. Realizado en colaboracion con J.L.F.Abascal (Madrid) y F.Bresme (Imperial College of London).

Diagrama de fases del RPM (restricted primitive model) formado por cationes y aniones del mismo tamaño e iguales cargas (aunque de signo contrario).

C.Vega, C.McBride, F.Bresme, J.L.F.Abascal, J.Chem.Phys., (2003).