Implementação do método das distribuições instantânes usando os softwares EMSO e Excel®

Abstract

A predição da distribuição de massa molar (DMM) é um dos aspectos mais relevantes na modelagem de reações de polimerização, sendo que existem diversos métodos para modelar as distribuições de tamanho de cadeia. Devido a isto, a inclusão destes métodos no conteúdo de disciplinas relacionadas a este tópico é de fundamental importância. Neste contexto, o presente estudo visa implementar códigos computacionais para a aplicação do método das distribuições instantâneas para a avaliação da distribuição de massa molar (DMM) em reações de polimerização em cadeia. A implementação do método foi feita utilizando o simulador EMSO e o software Excel®. O EMSO foi utilizado na integração no tempo das equações de interesse, enquanto os cálculos finais para determinação da DMM acumulada e dos valores médios finais de massa molar e polidispersão foram implementados no Excel®. A polimerização de estireno via radicais livres foi utilizada como caso de teste no desenvolvimento e avaliação dos códigos implementados. Devido a limitações de memória computacional, foi necessário propor uma forma aproximada para a expressão original do método para o cálculo da DMM final do polímero formado, usando intervalos com incrementos não unitários no grau do polimerização. Esta aproximação mostrouse adequada, gerando uma estimativa interna do nível de precisão obtido. Os resultados do método são bastante visuais e trazem grande número de informações sobre a distribuição de massa molar, propriedade importante na caracterização de resinas poliméricas; por isso, os arquivos gerados no trabalho poderão ser utilizados como ferramenta de ensino na cadeira eletiva de engenharia química Introdução aos polímeros (ENG07751). Por outro lado, para possibilitar o uso do método de distribuições instantâneas em outras tarefas mais complexas, como otimização e controle de processos, será necessário utilizar plataformas alternativas que evitem o uso de planilhas do Excel®. Dessa forma, como trabalho futuro, deve-se, principalmente, incluir todas as etapas realizadas em um único software.