Роль многочастичных корреляций в изменении термодинамических и кинетических параметров смесей гептан-метанол и трет-бутанол-вода

• Автор: Ивлев, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 128 с. : ил

Содержание

1. ВвсдсНйс.

2. Литературный обзор.

2.1. Потенциалы межмолекулярного взаимодействия

Потенциалы взаимодействия между молекулами воды

Потенциалы взаимодействия между молекулами спиртов.

Потенциалы взаимодействия между молекулами алканов.

2.2. Сольвофобные эффекты в смесях спиртов с растворителями различной природы

Гидрофобные эффекты в смеси вода третбутанол

2.3. Компьютерное моделирование транспортных свойств жидкостей

Теплоемкость.

3. Методика вискозиметрических измерений и компьютерного моделирования термодинамических, структурных и кинетических свойств растворов.
3.1. В искозиметр ИЯ
Методика измерений.
Обработка результатов измерений
3.2. Методика молекулярнодинамического эксперимента.
3.3. Потенциал средней силы
3.4. Термодинамические свойства
3.5. Кинетические свойства.
Температурная зависимость вязкости чистого метанола


3.6. Статистические ошибки молекулярно динамических расчетов .
3.7. Зависимость структурных и динамических характеристик
смеси вода третбутанол от количества молекул в молекулярно динамической ячейке.
3.8. Методы квантовохимических расчетов.
3.9. Потенциалы межмолекулярного взаимодействия.
4. Обсуждение результатов
4.1. Обсуждение особенностей концентрационных зависимостей
физических величин
4.2. Область геометрической стабилизации растворов
4.3. Область структурной перестройки раствора.
Основные выводы
Список литературы


Расчет структурных, топологических и энергетических характеристик сеток водородных связей и потенциалов средних сил ПСС. Выявление механизмов возникновения экстремумов на зависимостях термодинамических величин в области концентраций геометрической стабилизации и структурной перестройки бинарных смесей неэлектролитов. Разработан новый метод расчета вязкости смесей, в приближении интегральных уравнений в базисе условных корреляционных функций, рассчитанных в ходе компьютерного моделирования. Предложен новый детальный механизм образования экстремумов на зависимостях термодинамических величин от концентрации в растворах неэлектролитов. ПСС, топологии водородных связей, проведенный на основе новой методики. Разработан комплекс программ для компьютерного моделирования и исследования структурных, динамических и энергетических характеристик индивидуальных растворителей в смесях метанол гептан и вода ТБС на базе программного пакета 2. Предложена новая методика расчета ПСС. Полученная информация о структуре и динамике исследованных систем представляет интерес для теории жидкого состояния. Результаты работы были представлены на 1ой Международной конференции Актуальные проблемы химии и химической технологии г. Иваново, сентября г. VIIй Международной конференции Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах г. Иваново, июня 2 июля г. Всероссийском Чугаевском совещании по химии комплексных соединений, г. Иваново, июня г. XIVм семинаре по межмолекулярному взаимодействию и конформациям молекул г. Плес, июня г. Ii i i I, V, . VIIIй Международной конференции Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах г. Иваново, 8 октября г. Основное содержание диссертации опубликовано в 9 печатных работах, в том числе 2 статьях и 7 тезисах. Диссертационная работа содержит введение, литературный обзор, описание методики компьютерного моделирования термодинамических, структурных и кинетических свойств растворов, описание методики измерения вязкости, обсуждение результатов, основные выводы и список цитируемой литературы, состоящий из 6 наименований. Потенциалы взаимодействия между молекулами воды Адекватность компьютерного моделирования, прежде всего, определяется качеством межмолекулярных потенциалов. С другой стороны, удобство их использования подразумевает разработку гак называемых переносимых потенциалов, т. Йоргенсеном для расчетов свойств воды и водных растворов. АНОН 4. Параметры подбирались с помощью метода МонтеКарло таким образом, чтобы обеспечить хорошее описание энергетических характеристик, структуры жидкой воды, а также воды и спиртов в газовой фазе. Недостаток описываемой модели состоит в том, что она не совсем корректно описывает энергетику воды значительно хуже модели 4. Модель простых точечных зарядов 5 очень популярна благодаря своей простоте и экономичности в МД вычислениях. Два
1. Леннарда Джонса, описывающий взаимодействия между атомами кислорода и кулоновское взаимодействие между всеми точечными зарядами в молекуле 1 Потенциал дает достаточно близкое к экспериментальному значение внутренней энергии воды. Кроме того, он качественно воспроизводит поведение функций радиального распределения ФРР. Однако, многими исследователями 3 отмечается важный недостаток первый максимум 0, полученный с помощью модели , существенно завышен по сравнению с результатами, полученными в Сопером и Филлипсом 6 в нейтронографическом эксперименте. В году в работе 7 модель была репараметризирована и названа Е. В современной классификации моделей воды она обозначается 2. В результате репараметризации точечный заряд на атомах водорода был увеличен от 0. Концепция авторов основана на учете эффективной поляризуемости. Модель 2, по сравнению с моделью , лучше предсказывает дипольный момент молекулы воды, коэффициенты самодиффузии, внутреннюю энергию воды и плотность. Модель нашла широкое применение как при изучении свойств чистой воды 8, 9, так и при исследовании растворов . Модель 2 имеет геометрические параметры гон0. НОИ 9. В табл.