Descomposition of ethane clatrhrates using different water-ethane models: molecular dynamics

Abstract

El objetivo principal de este trabajo fue reproducir la transición de los clatratos de etano al pasar de un estado termodinámicamente estable a un estado termodinámicamente inestable a través de Dinámica Molecular. Se reprodujo el clatrato de etano en la simulación a partir de posiciones determinadas experimentalmente (difracción de rayos-x), la forma del clatrato es poliédrica y se denomina estructura I. Las primeras simulaciones se realizaron implementando 7 modelos de agua diferentes (SPC, SPC/E, TIP4P, TIP4P/ice, TIP4P/2005, TIP4Q). De acuerdo a los resultados el potencial SPC es el que tuvo mejor aproximación a la evidencia experimental, una alternativa que utilizamos fue modificar la metodología ajustando las reglas de combinación de Lorentz-Berthelot. Combinando tal modificación más los resultados obtenidos de los criterios de estabilidad (función de distribución radial, energía potencial, número de puentes de hidrógeno, número de coordinación, potencial de fuerza promedio y desplazamiento cuadrático promedio) se logró reproducir exitosamente la transición de fase de los clatratos de etano.