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adf:如何计算分子在水中的溶解度

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adf:如何计算分子在水中的溶解度 [2019/04/16 17:29] liu.junadf:如何计算分子在水中的溶解度 [2020/05/11 16:21] liu.jun
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 ====== 如何计算气体在溶液中的溶解度 ====== ====== 如何计算气体在溶液中的溶解度 ======
-  * 准备我们需要计算的某种溶质分子、溶剂分子、阴离子、阳离子等,各自的coskf文件,假定我们关心在水中的溶解度,那么我们就分别需要制作一个苯分子一个水分子各自的coskf文件,教程参考:[[adf:coskf|]](该教程是以制作H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>的coskf文件为例)+  * 准备我们需要计算的某种溶质分子、溶剂分子,各自的*.coskf文件,假定我们关心CO、CH4、C2H4、C2H2在水中的溶解度,那么我们就分别需要制作COCH4、C2H4、C2H2分子各自的coskf文件,教程参考:[[adf:coskf|]](该教程是以制作H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>的coskf文件为例)
   * 制作coskf完毕之后,菜单栏> SCM > COSMO-RS,打开COSMO-RS模块。   * 制作coskf完毕之后,菜单栏> SCM > COSMO-RS,打开COSMO-RS模块。
   * 新的计算任务,首先是导入coskf文件:菜单栏 > Compounds > add compounds,如下图所示:   * 新的计算任务,首先是导入coskf文件:菜单栏 > Compounds > add compounds,如下图所示:
-{{ :adf:solvation01.png?650 }}+{{ :adf:solvation01.png?750 }}
  
   * 选择我们前面生成的两个coskf文件(注意如下图中右下角红框所示,将文件类型选择为coskf):   * 选择我们前面生成的两个coskf文件(注意如下图中右下角红框所示,将文件类型选择为coskf):
  
-{{ :adf:solvation02.jpg?350 }}+{{ :adf:solvation02.jpg?450 }}
  
-选中之后,窗口会列出这两种物质窗口右边实际上有一些关于种物质的参数,+选中某种分子之后,窗口右侧下方**Input Data**中,会列出一些为了提高计算准确度,有可能需要(不是定需要)补充的这种物质的(实验)参数:其中Nring(芳香环原子个数)可以通过后面对应的Generate按钮自动生成;**对气体的溶解度来说Vapor Pressure Equation影响较大,没有实验数据的情况下,可以用对应的Estimate按钮进行估算**;对固溶而言,Melting Point的两个数据影响较大。
  
-{{ :adf:solvation03.jpg?650 }}+{{ :adf:solvation03.png?750 }}
  
-下方**Input Data**中,用户应尽量正确输入关于分子的正确描述,例如Nring(芳香环原子个数),对溶解度(尤其是固溶体系)来说,熔点(Melting point,Δ_fusion H, Δ_fusion Cp)的数值非常重要。<color blue>对于气体在液体中的溶解度而言,气体的蒸汽压特别重要。本例中苯的蒸汽压有实验数据:353.3K的蒸汽压为1.01325 bar,因此在Pure compound vapor pressure填入1.01325at temperature填入353.3</color>没有实验数据的情况下,可以使用“Generate”按钮,程序会估计出一个数值来(在没有实验数据的情况下,强烈推荐该按钮)+**本例中,我们没有修改这些数据。**
  
-**Input Data**设置完毕,ctrl s保存任务注意任务保存路径中不文、空格任务名也能有空格)+  然后继续设置任务的参数:菜单栏 > Properties > Solubility in mixture 
 +  * 分别在溶剂处,选择water,如果是混合溶剂,需要修改1 component选项为其他,例如2种混合溶剂就选择2 Components,同时注意后面溶剂摩尔比数据正确,摩尔比总和为1.0 
 +  * Use density solvent选项的值,只影响计算结果中,以kg/L为单位的数据,如果我们只关心质量百分比或者摩尔百分比,就必勾选这个选项 
 +  * 设置温度范围,例如这里是278.15K~308.15K,间总共四个点的数据 
 +  * 设置压强范围:这里压强保持不变,因此只有一个压强数据 
 +  * 溶质类型有GasLiquid、Solid三种,类型选择正确,对结果影响非常大,这里我们选择gas 
 +  * 溶质处点击加号,添加溶质,这里我们添加CO、CH4、C2H4、C2H2 
 +设置完毕,点击窗口上方的Run按钮,几秒钟后即可得到结果:
  
-  * 然后继续设置该任务的参数:菜单栏 > Properties > Solubility in mixture。 +{{ :adf:solvation04.png?750 }}
-  * 分别在溶剂处,选择water,溶质处选择benzene,然后设置关心哪个温度范围的溶解度,例如本例中关心298.15K~398.15K,总共101种温度(298.15、299.15、300.15……398.15K),然后点击run:+
  
-{{ :adf:solvation04.jpg?650 }} +即得到溶解度曲线,如上图右方所示,右下角是不同温度下,具体的溶解度数据。在定量上,一般而言并不会很精确,一般在数量级上能够得到正确的结果。本例中计算得到的四种溶质的溶解度的大小顺序与实验是一致的
- +
-即得到溶解度曲线,如上图右方所示,右下角是不同温度下,具体的溶解度数据。+

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