Categoría: Revista ACI

GEOMETRIZED VACUUM PHYSICS. PART VII: «ELECTRON» AND «POSITRON»

FISICA DEL VACIO GEOMETRIZADA. PARTE VII: «ELECTRÓN» Y «POSITRÓN»

Mikhail Batanov-Gaukhman¹ (1) Moscow Aviation Institute (National Research University), Institute No. 2 “Aircraft and rocket engines and power plants”, st. Volokolamsk highway, 4, Moscow – Russia, 125993

Abstract

This article is the seventh part of the scientific project under the general title «Geometrized Vacuum Physics” Based on the Algebra of Signature» (Batanov-Gaukhman, 2023a; 2023b; 2023c; 2023d; 2023e; 2023f). In this article, the metric-dynamic model of two simplest mutually opposite stable spherical vacuum formations is considered – «electron» and «positron». These stable vacuum formations are an integral part of the hierarchical cosmological model proposed in the previous article (Batanov-Gaukhman, 2023f). The methods of geometrized vacuum physics and the mathematical apparatus of the Algebra of Signature used in this article to study the metric-dynamic model of «electron» and «positron» are suitable for studying all other more complex stable vacuum formations of the same scale: «quarks», «nucleons», «mesons», «atoms» and «molecules», etc., as well as all stable vacuum formations of any scale, for example, «planets», «stars» and «galaxies». This article examines issues related to deformations and accelerated flows of various vacuum layers inside the «electron» and «positron». Paths for the development of geometrized vacuum electrostatics are outlined. Some aspects of the «electron»-«photon», «electron»-«positron» and «electron»-«electron» interactions are considered. The «electron» and «positron» are infinitely complex vacuum formations, but the algorithms and mathematical techniques of the Algebra of signature proposed in the article can permanently push back darkness into the abyss of the unknown, gradually transforming transcendence into immanence.

Resumen

Este artículo es la séptima parte del proyecto científico titulado «Física del vacío geometrizada” basada en el álgebra de signaturas» (Batanov-Gaukhman, 2023a; 2023b; 2023c; 2023d; 2023e; 2023f). En este artículo se considera el modelo métrico-dinámico de dos formaciones de vacío esféricas estables mutuamente opuestas más simples: «electrón» y «positrón». Estas formaciones de vacío estables son una parte integral del modelo cosmológico jerárquico propuesto en el artículo anterior (Batanov-Gaukhman, 2023f). Los métodos de física del vacío geometrizada y el aparato matemático del álgebra de signaturas utilizados en este artículo para estudiar el modelo métrico-dinámico del «electrón» y el «positrón» son adecuados para estudiar todas las demás formaciones de vacío estables más complejas de la misma escala: «quarks», «nucleones», «mesones», «átomos» y «moléculas», etc., así como todas las formaciones de vacío estables de cualquier escala, por ejemplo, «planetas», «estrellas» y «galaxias». En este artículo se examinan cuestiones relacionadas con las deformaciones y los flujos acelerados de varias capas de vacío en el interior del «electrón» y del «positrón». Se describen los caminos para el desarrollo de la electrostática de vacío geometrizada. Se consideran algunos aspectos de las interacciones «electrón»-«fotón», «electrón»-«positrón» y «electrón»-«electrón». El «electrón» y el «positrón» son formaciones de vacío infinitamente complejas, pero los algoritmos y las técnicas matemáticas del Álgebra de signaturas propuestas en el artículo pueden permitir empujar permanentemente la oscuridad hacia el abismo de lo desconocido, transformando gradualmente la trascendencia en inmanencia.

Keywords: electron-positron, geometrized physics, elementary particle models, mass gap Palabras clave: electron-positrón, física geometrizada, modelos de partículas elementales, brecha de masa

MODELADO DE DATOS DE PRESIÓN DE MEZCLAS DE ÓXIDO NITROSO CON LÍQUIDOS IÓNICOS

PRESSURE DATA MODELING OF NITROUS OXIDE MIXTURES WITH IONIC LIQUIDS

Patricio Cerda¹, Elías Fierro¹, Claudio A. Faúndez¹ (1) Universidad de Concepción, Depto. de Física, Casilla 160-C, Concepción 3349001, Chile

Resumen

Se estudia el modelado de datos de presión de mezclas de óxido nitroso (N₂O) con líquidos iónicos (LI), utilizando la ecuación de estado de Peng-Robinson (PR) junto con la regla de mezcla de Kwak y Mansoori (KM). Se analizaron 294 datos experimentales en 20 isotermas para los siguientes sistemas: N₂O + [Bmim][BF₄], N₂O + [(ETO)₂IM][Tf₂N] y N₂O + [Bmim][Tf₂N].  Los líquidos iónicos presentan propiedades favorables como baja volatilidad, alta capacidad de absorción y estabilidad térmica, lo que los hace adecuados para la captura de gases contaminantes. Los resultados obtenidos muestran que el modelo PR/KM logra una correlación precisa entre los datos experimentales y calculados, con desviaciones inferiores al 10%. El estudio muestra la efectividad del modelo para predecir el comportamiento de estos sistemas, contribuyendo a la optimización de procesos de captura de gases contaminantes.

Abstract

The modeling of pressure data for nitrous oxide (N₂O) mixtures with ionic liquids (IL) is studied, using the Peng-Robinson (PR) equation of state along with the Kwak and Mansoori (KM) mixing rule. A total of 294 experimental data points were analyzed across 20 isotherms for the following systems: N₂O + [Bmim][BF₄], N₂O + [(ETO)₂IM][Tf₂N], and N₂O + [Bmim][Tf₂N]. Ionic liquids exhibit favorable properties such as low volatility, high absorption capacity, and thermal stability, making them suitable for capturing pollutant gases. The results show that the PR/KM model achieves a precise correlation between experimental and calculated data, with deviations below 10%. The study demonstrates the effectiveness of the model in predicting the behavior of these systems, contributing to the optimization of gas capture processes.

Palabras clave: Líquidos iónicos, modelado termodinámico, ecuación de estado, regla de mezcla Keywords: Ionic liquids, thermodynamic modeling, equation of state, mixing rule

EFECTO DEL MOF ZIF-8 EN LA FORMACIÓN DE HIDRATOS DE METANO APLICANDO DINÁMICA MOLECULAR

EFFECT OF ZIF-8 ON THE FORMATION OF METHANE HYDRATES BY MOLECULAR DYNAMICS

Florianne Castillo-Borja¹, Christian O. Díaz Ovalle² (1) Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Aguascalientes, Departamento de Ingeniería Química, Av. López Mateos 1801 Ote, Aguascalientes, 20256, México, (2) Tecnológico Nacional de México/I.T. de Roque, Departamento de Ingenierías, km 8.0 carretera Celaya-Juventino Rosas, Celaya, Guanajuato, 38124, México

Resumen

La formación de hidratos de gas cerca de materiales porosos se cree que tiene dos ventajas principales, la superficie porosa incrementa el contacto entre agua y gas aumentando la conversión de gas a hidrato o bien la química de la superficie puede inducir a un crecimiento más rápido del hidrato o bien detenerlo al disminuir la concentración del metano en la fase acuosa. El objetivo principal de este trabajo fue analizar por medio de simulaciones de Dinámica Molecular el tipo de efecto que ocasiona la presencia de la red metal orgánica (MOF) imidazolato zeolítico estructural-8 (ZIF-8) sobre la formación de hidratos de metano. Entre los principales hallazgos se observó que en el tiempo de simulación analizado existe una adsorción de tanto agua como metano en la fase porosa y que tanto el hidrato de gas ya formado como la superficie del ZIF-8 compiten por atraer metano, finalmente bajo las condiciones simuladas el efecto de la superficie porosa no es significativa y no se observó un crecimiento considerable de hidrato de gas.

Abstract

The formation of gas hydrates near porous materials is believed to have two main advantages, the porous surface increases the contact between water and gas increasing the conversion of gas to hydrate or the surface chemistry can induce faster hydrate growth or stop it by decreasing the methane concentration in the aqueous phase. The main objective of this work was to analyze by means of Molecular Dynamics simulations the type of effect caused by the presence of the metal organic framework (MOF) zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8) on the formation of methane hydrates. Among the main findings it was observed that in the simulation time analyzed there is an adsorption of both water and methane in the porous phase and that both the already formed gas hydrate and the ZIF-8 surface compete to attract methane, finally under the simulated conditions the effect of the porous surface is not significant, and a considerable growth of gas hydrate was not observed.

Palabras clave: hidratos de metano, simulación molecular, adsorción física, red metal orgánica Keywords: methane hydrate, molecular simulation, physical adsorption, metal organic framework

ISSN: 0718-8706

Teoría/Aplicación (Theory/Application)

1. Efecto del MOF ZIF-8 en la formación de hidratos de metano aplicando dinámica molecular. Effect of ZIF-8 on the formation of methane hydrates by molecular dynamics. Florianne Castillo-Borja1, Christian O. Díaz Ovalle (pp. 1-11).

2. Modelado de datos de presión de mezclas de óxido nitroso con líquidos iónicos. Simulation of cement setting, Pressure data modeling of nitrous oxide mixtures with ionic liquids. Patricio Cerda, Elías Fierro, Claudio A. Faúndez (pp. 13-22).

3. Geometrized vacuum physics. Part VII: «Electron» and «Positron». Física del vacío geometrizada. Parte VII: «Electrón» y «Positrón». Mikhail Batanov-Gaukhman (pp. 23-69) (English version).

4. Quantification of polyethylene microplastics in liquid samples: preliminary results using nile red and ImageJ analysis. Cuantificación de microplásticos de polietileno en muestras líquidas. resultados preliminares utilizando rojo de nilo y análisis con ImageJ. María T. López-Martínez, Rosario González-Mota, Juan Reyes-Luévano, J. Ascención Guerrero-Viramontes, Juan J. Soto-Bernal, Iliana Rosales-Candelas (pp. 71-80) (English version).

EVALUACIÓN DE LA SUSTENTABILIDAD ENERGÉTICA, EDIFICIO ELQUI, UNIVERSIDAD DEL ALBA, SEDE LA SERENA

ENERGETIC SUSTAINABILITY EVALUATION, ELQUI BUILDING, UNIVERSIDAD DEL ALBA, LA SERENA CAMPUS

Ricardo Zamarreño^*1,2, Anne Bizien¹, Daniel Arancibia¹, José Bolados¹ (1) Escuela de Ingeniería, Universidad del Alba, sede La Serena, Av. Cuatro esquinas #060, La Serena-Chile; (2) Programa de Investigadores Asociados, Vicerrectoría de Investigación, Universidad de La Serena, Colina El Pino s/n, La Serena-Chile

Resumen

Se presentan los primeros resultados de la evaluación Energética del edificio Elqui, Universidad del Alba, sede La Serena. Edificio de cinco pisos, donde se ubica la biblioteca, oficinas de académicos, sala de profesores y 30 salas de clases, con una capacidad de 50 personas cada una. La metodología consistió en un análisis del consumo energético del edificio, un inventario de los equipos presentes, una encuesta realizada a los funcionarios que desarrollan sus actividades en el edificio, y por último una propuesta para mejorar la eficiencia energética. Con la evaluación y las propuestas entregadas, la Universidad se podría ahorrar anualmente una suma superior a los $8.410.248 (USD $8.910,75), implementando sistemas de energía sustentable y cambio de hábitos del personal. Se calcula un VAN (Valor Actual Neto) de $103.401.863 (USD $109.555,60), un TIR (Tasa Interna de Retorno) de -0,31% y un PRI (Período de Recuperación de la Inversión) de 7 años 1 mes y 4 días con una tasa del 8%, haciendo que este tipo de proyecto sea muy rentable y sustentable en el tiempo, ya que además se generan beneficios medioambientales y sociales.

Abstract

The first results of the energetic evaluation of the Elqui building, Universidad del Alba, La Serena campus, are presented. It is a five-floor building, where the library, academic offices, teachers’ lounge and 30 classrooms, with a capacity of 50 people each, are located. The methodology consisted of an analysis of the building’s energy consumption, an inventory of the equipment present, a survey of the employees who work in the building, and finally a proposal to improve energy efficiency. With the evaluation and the proposals submitted, the University could save more than $8,410,248 (USD $8,910.75) annually by implementing sustainable energy systems and changing staff habits. A NPV (Net Present Value) of $103,401,863 (USD $109,555.60), an IRR (Internal Rate of Return) of -0.31% and an IRR (Investment Recovery Period) of 7 years 1 month and 4 days with a rate of 8%, making this type of project very profitable and sustainable over time, since it also generates environmental and social benefits.

Palabras clave: eficiencia energética, sustentabilidad, energías renovables, gestión ambiental Keywords: energetic efficiency, sustainability, renewable energy, environmental management

ENSAYOS DE CORROSIÓN ACELERADOS PARA SISTEMAS DE PINTURAS ANTICORROSIVAS

ACCELERATED CORROSION TESTS FOR ANTI-CORROSIVE PAINT SYSTEMS

Alexander Cueli¹, Lilia del Carmen González¹, Jorge Fundora^1, Brenda McNeil¹ (1) Empresa Laboratorios de Tropicalización (LABET), Carretera de Morro # 7246 Km 2 ½, Cojimar, CP 62000 La Habana -Cuba

Resumen

La expansión en la línea costera norte de la industria petrolera cubana y el continuo aumento de la producción ha demandado una mayor construcción de tanques de almacenamiento. Este fenómeno ha conllevado a la necesidad de conocer cada vez más sobre la capacidad de resistencia de los sistemas de protección aplicados. Con la finalidad de evaluar el comportamiento de dos sistemas de pinturas sobre acero, se desarrolla en el presente trabajo un programa de ensayos de corrosión de tipo acelerado, bajo condiciones específicas y controladas de laboratorio. El propósito de las pruebas realizadas en este trabajo radica en poner de manifiesto la eficacia de los revestimientos de pinturas frente a determinadas condiciones, así como dar a conocer los resultados obtenidos.

Abstract

The expansion of the Cuban oil industry along the northern coastline and the continuous increase in production has demanded greater construction of storage tanks. This phenomenon has led to the need to know more and more about the resistance capacity of the protection systems applied. In order to evaluate the behavior of two paint systems on steel, an accelerated corrosion test program is developed in this work, under specific and controlled laboratory conditions. The purpose of the tests carried out in this work is to demonstrate the effectiveness of the paint coatings under certain conditions, as well as to make known the results obtained.

Palabras clave: sistemas de pinturas, corrosión, niebla salina, protección anticorrosiva Keywords: painting systems, corrosion, salt spray, anticorrosion protection

GEOMETRIZED VACUUM PHYSICS. PART VI: HIERARCHICAL COSMOLOGICAL MODEL

FISICA DEL VACIO GEOMETRIZADA. PARTE VI: MODELO COSMOLOGICO JERARQUICO

Mikhail Batanov-Gaukhman¹ (1) Moscow Aviation Institute (National Research University), Institute No. 2 “Aircraft and rocket engines and power plants”, st. Volokolamsk highway, 4, Moscow – Russia, 125993

Abstract

This article is the sixth part of a scientific project under the general title “Geometrized vacuum physics based on the Algebra of signature” (Batanov-Gaukhman, 2023a, 2023b, 2023c, 2023d, 2023e). This article proposes a hierarchical cosmological model, which is developed based on the solution of the extended Einstein vacuum equation with an infinite number of lambda terms. The solution of a simplified vacuum equation with ten lambda terms is considered in more detail. As a result, a metric-dynamic model of a discrete hierarchical sequence of stable spherical vacuum formations (“corpuscles”), which are nested into each other like nesting dolls, was obtained. From this hierarchical sequence, the level of elementary particles isolated and examined in more detail. The use of methods and mathematical apparatus of Riemann differential geometry and the Algebra of signature allows us to obtain metric-dynamic models of all elements of the Standard Model of elementary particles: “quarks”, “leptons”, “nucleons”, “mesons”, “photons”, “gluons”, as well as the “atom” of hydrogen and the “atom” of helium. It has been suggested that metric-dynamic models of stable vacuum formations (“corpuscles”) of the “stellar-planetary” “galactic” and “universal” levels can be constructed in a similar way. The connection between the extended general theory of relativity and quantum mechanics is shown. At the end of the article, the advantages and disadvantages of the proposed hierarchical cosmological model are considered and the metaphysical prerequisites for resolving the problems that have arisen are outlined.

Resumen

Este artículo es la sexta parte de un proyecto científico bajo el título general “Física del vacío geometrizada basada en el álgebra de firmas” (Batanov-Gaukhman, 2023a, 2023b, 2023c, 2023d, 2023e). En este artículo se propone un modelo cosmológico jerárquico, que se desarrolla a partir de la solución de la ecuación de vacío de Einstein extendida con un número infinito de términos lambda. Se considera con más detalle la solución de una ecuación de vacío simplificada con diez términos lambda. Como resultado, se obtuvo un modelo métrico-dinámico de una secuencia jerárquica discreta de formaciones de vacío esféricas estables (“corpúsculos”), que están anidadas unas en otras como muñecas rusas. A partir de esta secuencia jerárquica, se aísla y examina con más detalle el nivel de partículas elementales. El uso de los métodos y aparatos matemáticos de la geometría diferencial de Riemann y del álgebra de signaturas permite obtener modelos métrico-dinámicos de todos los elementos del Modelo Estándar de partículas elementales: “quarks”, “leptones”, “nucleones”, “mesones”, “fotones”, “gluones”, así como el “átomo” de hidrógeno y el “átomo” de helio. Se ha sugerido que de manera similar se pueden construir modelos métrico-dinámicos de formaciones de vacío estables (“corpúsculos”) de los niveles “estelar-planetario”, “galáctico” y “universal”. Se muestra la conexión entre la teoría general de la relatividad extendida y la mecánica cuántica. Al final del artículo se consideran las ventajas y desventajas del modelo cosmológico jerárquico propuesto y se describen los prerrequisitos metafísicos para resolver los problemas que han surgido.

Keywords: cosmological model, geometrized physics, vacuum, models of elementary particles Palabras clave: modelo cosmológico, física geometrizada, vacío, modelos de partículas elementales

SIMULACIÓN DEL FRAGUADO DEL CEMENTO, ANÁLISIS EN SU COMPOSICION Y DENSIDAD CON RESPECTO A LA RELACIÓN AGUA/CEMENTO

SIMULATION OF CEMENT SETTING, ANALYSIS OF ITS COMPOSITION AND DENSITY WITH RESPECT TO THE WATER/CEMENT RELATIONSHIP

Mónica C. Villalobos-López¹, Juan J. Soto-Bernal², Iliana Rosales-Candelas², José A. Ortíz-Lozano³, Javier G. Zapiain-Salinas¹ (1) Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Aguascalientes, Departamento de Ingeniería Química, Av. López Mateos 1802 Ote, Aguascalientes – México; (2) Tecnológico Nacional de México campus Aguascalientes, Departamento de Ingeniería Eléctrica Electrónica, Av. López Mateos 1802 Ote, Aguascalientes – México; (3) Universidad Autónoma de Aguascalientes, Centro de Ciencias del Diseño y de la Construcción, Av. Universidad # 940, Aguascalientes – México

Resumen

El cemento es un uno de los materiales más utilizados a nivel mundial, sus propiedades físicas y química, tales como plasticidad y su endurecimiento al fraguarse hacen que sea aplicado como material de construcción. El cemento al mezclarse con agua genera diversas reacciones químicas complejas, de las cuáles depende el fraguado del cemento y su producto final, de ahí la importancia de su estudio y análisis. Mediante el uso del software Aspen Plus se llevó a cabo una simulación de dichas reacciones y los productos generados, de una mezcla de 300 kg de cemento y 150 kg de agua, se obtuvieron 428.472 kg de producto endurecido, valor además el producto presenta una densidad de 2253 kg/m³. Se realizaron diversos análisis de sensibilidad para estudiar sus efectos en la composición final de los productos con respecto a la relación agua/cemento, los cuáles concuerdan con los estudios bibliográficos recomendados para la obtención de un buen producto final.

Abstract

Cement is one of the most used materials worldwide, its physical and chemical properties, such as plasticity and its hardening when setting, make it applied as a construction material. When cement is mixed with water, it generates various complex chemical reactions, on which the setting of the cement and its final product depends, hence the importance of its study and analysis. Using the Aspen Plus software, a simulation of these reactions was carried out and the products generated, from a mixture of 300 kg of cement and 150 kg of water, 428,472 kg of hardened product were obtained, a value that also has a density of 2253 kg/m³. Various sensitivity analyzes were carried out to study their effects on the final composition of the products with respect to the water/cement ratio, which agree with the bibliographic studies recommended to obtain a good final product.

Palabras clave: fraguado del cemento, simulación de procesos, química del cemento, entalpia de reacción Keywords:cement setting, process simulation, cement chemistry, reaction enthalpy

MODELO TERMODINÁMICO PARA EL CÁLCULO DE LOS PESOS MOLECULARES DE SISTEMAS DE ADSORBENTES USADOS EN LOS PROCESOS DE ADSORCIÓN DIRECTA DE IONES LITIO

THERMODYNAMICS MODEL FOR CALCULATION OF THE MOLECULAR WEIGHTS OF ADSORBENT SYSTEMS USED IN DIRECT ADSORPTION PROCESSES LITHIUM IONS

Iván Machin-Morera^1*, Lorena Pérez-Orta¹, Susana Martínez¹ (1) Eon Minerals, Salta, Los Juncaros 195, Barrio Tres Cerritos, Salta Capital, Provincia de Salta – Argentina

Resumen

En este estudio se presenta un modelo termodinámico basado en los principios clásicos de la reactividad química, y donde la reactividad química se asocia al proceso de adsorción de iones Li⁺ en sitios activos de adsorbentes usados para la extracción de iones Li⁺ en sistemas de salmueras. El modelo permite el cálculo de los pesos moleculares de los sitios activos ubicados en los adsorbentes, y, posteriormente, se usan estos valores para calcular la capacidad máxima de adsorción de Li⁺ en adsorbentes. Se ha encontrado una excelente concordancia entre los valores calculados y observados del parámetro de adsorción máxima.

Abstract

In this study, a thermodynamic model is presented based on the classical principles of chemical reactivity, and where chemical reactivity is associated with the adsorption process of Li⁺ ions in active sites of adsorbents used for the extraction of Li⁺ ions in brine systems. The model allows the calculation of the molecular weights of the active sites located on the adsorbents, and these values ​​are subsequently used to calculate the maximum adsorption capacity of Li⁺ on adsorbents. An excellent agreement has been found between the calculated and observed values ​​of the maximum adsorption parameter.

Palabras clave: adsorbentes, capacidad, adsorción, litio Keywords: adsorbents, adsorption, capacity, lithium

ISSN: 0718-8706

Teoría/Aplicación (Theory/Application)

1. Modelo termodinámico para el cálculo de los pesos moleculares de sistemas de adsorbentes usados en los procesos de adsorción directa de iones litio. Thermodynamics model for calculation of the molecular weights of adsorbent systems used in direct adsorption processes lithium ions. Ivan Machin-Morera, Lorena Pérez-Orta, Susana Martínez (pp. 1-17).

2. Simulación del fraguado del cemento, análisis en su composición y densidad con respecto a la relación agua/cemento. Simulation of cement setting, analysis of its composition and density with respect to the water/cement relationship. Mónica C. Villalobos-López, Juan J. Soto-Bernal, Iliana Rosales-Candelas, José A. Ortíz-Lozano, Javier G. Zapiain-Salinas (pp. 19-26).

3. Geometrized vacuum physics. Part VI: Hierarchical cosmological model. Física del vacío geometrizada. Parte VI: Modelo cosmológico jerárquico. Mikhail Batanov-Gaukhman (pp. 27-76) (English version).

4. Ensayos de corrosión acelerados para sistemas de pinturas anticorrosivas. Accelerated corrosion tests for anti-corrosive paint systems. Alexander Cueli, Lilia del Carmen González, Jorge Fundora, Brenda McNeil (pp. 77-82).