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 17:35] – liu.jun | adf: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，假定我们关心苯在水中的溶解度，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: | + | * 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CO、CH4、C2H4、C2H2分子各自的coskf文件，教程参考：[[adf: |
| * 制作coskf完毕之后，菜单栏> | * 制作coskf完毕之后，菜单栏> | ||
| * 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： | ||
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| - | 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这两种物质的参数，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。 | + | 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（不是一定需要）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。 |
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| - | <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1.01325，at temperature填入353.3。</ | + | |
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| - | **Input Data**设置完毕，ctrl s保存任务（注意任务保存的路径中不要有中文、空格，任务名也不能有中文、空格） | + | **本例中，我们没有修改这些数据。** |
| - | * 然后继续设置该任务的参数：菜单栏 > Properties > Solubility in mixture。 | + | * 然后继续设置该任务的参数：菜单栏 > Properties > Solubility in mixture |
| - | * 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）。 | + | * 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的数据要正确，摩尔比总和为1.0 |
| - | * 压强这里设置为1.01325bar。 | + | * Use density solvent选项的值，只影响计算结果中，以kg/ |
| - | * 溶质状态改为gas，然后点击run： | + | * 设置温度范围，例如这里是278.15K~308.15K，中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Gas、Liquid、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： | ||
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| - | 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。 | + | 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。 |