本教程使用软件版本AMS2019.303。COSMO-RS模块不能预测单组份的闪点,仅能根据单组份闪点预测多元混合气体的闪点,本文以二元体系为例。
本文以“二元有机混合液体闪点的实验研究,《化学工程》,第41卷第1期 2013年1月 第28页”中的7个不同样本为例。包括甲苯+甲醇、甲苯+乙醇、甲苯+异丙醇、甲醇+正戊醇、正辛烷+正丁醇、正庚烷+正戊醇,共6种二元体系。
使用COSMO-RS模块,系统会提示下载一个分子库,这个分子包含大量常用溶剂溶质分子的coskf文件,下载后将存储于adf2019.*/atomicdata/ADFCRS-2018文件夹中:
用户要使用的时候,也可以通过COSMO-RS模块的操作窗口Compounds - Add compounds添加到我们的计算任务中,用于后面的步骤。添加时,可以筛选后缀为*.coskf的文件,将自己需要的分子逐一添加进去,也可以选择后缀为*.compoundlist的文件,将这一类分子全部添加进来,在计算具体性质时,再选择需要的溶剂、溶质即可。
如果库里面没有,用户就需要自行创建*.coskf文件。该文件的创建,应使用AMS中ADF模块,在基组、泛函、相对论方面,才能与COSMO-RS里面的内置参数更加匹配。创建过程参考:如何准备*.coskf文件(该教程是以制作H3O+的coskf文件为例),有机分子尤其需要注意同分异构体的问题,需要详细研究确定正确的构型,然后基于正确的构型,生成*.coskf文件。
SCM - COSMO-RS打开该模块,Compounds - Add compound(s),选择coskf后缀,并添加前一步制作好的 本文以“二元有机混合液体闪点的实验研究,《化学工程》,第41卷第1期 2013年1月 第28页”中的7个不同样本为例。包括甲苯、甲醇、乙醇、异丙醇、正戊醇、正辛烷、正丁醇、正庚烷,并依次选中每种组分,输入其闪点温度(Pure compound vapor pressure、Vapor pressure数据对结果也有影响,但这里我们没有这些数据,因此没有填入。用户可以自行测试后面estimate按钮由程序生成估算值,对结果影响如何):
Method - 选择COSMO-RS与COSMO-SAC,结果虽然有较大的差异,但各自均有一定误差,对不同体系表现也略有不同。但在本例中第三类体系(正庚烷+正戊醇)中,闪点急剧下降的趋势,COSMO-SAC的结果更好一些。另外两类体系差别不太明显。这里我们选择COSMO-SAC,Parameter保持默认参数即可。Properties - Flash Point,选择2 components,并选中两种组分,设定其摩尔比:
类似修改摩尔比,得到不同比例下的闪点数据(纵坐标单位为°C,横坐标均为第一种组分的摩尔比)。