出版社：Grupo de Pesquisa Metodologias em Ensino e Aprendizagem em Ciências
摘要：Encontrar a microestrutura do produto gerado numa reação de polimerização é algo desejável do ponto de vista da ciência dos materiais, devido a associação entre a microestrutura e as propriedades físicas. Pela ciência deste fato, esse artigo possui o objetivo de utilizar a modelagem estocástica para obter a microestrutura e as principais informações de um conjunto de cadeias poliméricas geradas durante uma reação. A partir desses dados, o presente artigo contribui com a minimização de despesas experimentais, além da economia de tempo, devido ao fato de não serem necessários experimentos para descobrir as características do polímero obtidado sob determinadas condições de reação. Essas informações não podem ser encontradas por outras metodologias usuais para modelar reações químicas, como a forma determinística. Além disso, a partir de uma dada estrutura desejada, consegue-se obter as condições iniciais de concentração e temperatura para formação daquele produto. Este estudo foi realizado baseado nos métodos estocásticos de Monte Carlo, pelo qual busca-se replicar a aleatoriedade presente nas reações químicas. O algoritmo criado em linguagem C ++ determina a variação do número de moléculas de cada espécie com o tempo, além da composição química, sequência de monômeros e tamanho das cadeias geradas. Esta abordagem aplica-se para homopolimerizações e copolimerizações de cadeia linear. Neste trabalho foi estudada a polimerização em reatores batelada do estireno para formar o poliestireno, além da copolimerização do estireno com o alfa-metil-estireno. Estas simulação foram caracterizadas por formar cadeias com pequenos blocos de monômeros.↓Encontrar la microestructura del producto generado en una reacción de polimerización es deseable desde el punto de vista de la ciencia de los materiales, debido a la asociación entre la microestructura y las propiedades físicas. Para la ciencia de este hecho, este artículo tiene como objetivo utilizar el modelado estocástico para obtener la microestructura y la información clave de un conjunto de cadenas de polímeros generadas durante una reacción. A partir de estos datos, el presente artículo contribuye a la minimización de los gastos experimentales, además del ahorro de tiempo, debido al hecho de que no son necesarios experimentos para descubrir las características del polímero obtenido bajo ciertas condiciones de reacción. Esta información no puede ser encontrada por otras metodologías usuales para modelar reacciones químicas, como la forma determinista. Además, a partir de una estructura deseada dada, se pueden obtener las condiciones iniciales de concentración y temperatura para formar ese producto. Este estudio se realizó con base en los métodos estocásticos de Monte Carlo, por los cuales buscamos replicar la aleatoriedad presente en las reacciones químicas. El algoritmo creado en lenguaje C ++ determina la variación del número de moléculas de cada especie con el tiempo, además de la composición química, la secuencia de monomeros y el tamaño de las cadenas generadas. Este enfoque se aplica a las homopolimerizaciones y copolimerizaciones de cadena lineal. En este trabajo, se estudió la polimerización en reactores discontinuos de estireno para formar poliestireno, además de la copolimerización de estireno con alfa-metilestireno. Estas simulaciones se caracterizaron por formar cadenas con pequeños bloques de monómeros.
其他摘要：Find the microstructure of the product generated in a reaction of polymerization is desirable from a material science standpoint, due to the association between the microstructure and the physical properties. For the science of this fact, this paper aims to use stochastic modeling to obtain the microstructure and key information from a set of polymer chains generated during a reaction. From this data, the present article contributes to the minimization of experimental expenses, besides the saving of time, since no experiments are necessary to discover the characteristics of the polymer obtained under certain reaction conditions. This information cannot be found by other usual methodologies for modeling chemical reactions, such as the deterministic form. Also, from a given desired structure, the initial concentration and temperature conditions for forming that product can be obtained. This study was conducted based on Monte Carlo stochastic methods, by which we seek to replicate the randomness present in chemical reactions. The algorithm created in C ++ language determines the variation of the number of molecules of each species with time, besides the chemical composition, the sequence of mere and size of the generated chains. This approach applies to straight-chain homopolymerizations and copolymerizations. In this paper, we studied the polymerization in styrene batch reactors to form polystyrene, in addition to the copolymerization of styrene with alpha-methyl styrene. These simulations were characterized by forming chains with small blocks of monomers.
