Закономерности проявления свойств функций потенциальной энергии парного взаимодействия в жидкой воде

• Автор: Антипова, Марина Львовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 156 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Параметры и параметризация потенциалов воды.

Глава 2. Разрезы потенциальной гиперповерхности димера воды. . Глава 3 Чувствительноотг потенциальных функций димера воды к

изменению определяющих их параметров пошаговое

преобразование моделей .

Глава 4. Корреляционные зависимости между характеристиками

функций иг и свойствами компьютерной воды

Выводы.

Список литературы

В целом, на предсказательную способность потенциала эта поправка не повлияла, лишь значения г0н и НОН стали близки к полученным экспериментально Гоц0,Л и НОН4,. Исторически первым классом моделей воды являются эмпирические потенциалы. Смысл их создания сводится к достижению наибольшей простоты при сохранении возможности описания с их помошью свойств реальной воды. Таблица 1. Параметры эмпирических потенциалов парного взаимодействия. Модель нн, град. Тон. А Том. А МОМ, град. Яп Воо, ккалмол ь Ооо. ВГ 5. ЯРС 9, 1, . ЭРС2 9, 1. ТРЗР 4. Уоллквист 4. ТР4Р 4, 0. Т1Р. УК 4. К2 4. Т2Й 9. БТ4 м 9, 1, 0. ДМ 9. Эванс 9. А. 2, А 103, А, 112, А. Более того, для некоторых специальных расчетов за последние лет наметилась тенденция к использованию сверхупрощенных потенциальных функций, представляющих функцию 1г сферически симметричной , , Такой подход был в значительной мере стимулирован развитием новых технологий, построенных на исследовании свойств воды в гак называемой сверхкритической области , , Понятно, что упрощенные потенциалы работают только в ограниченной области температур и давлений и способны описать лишь малое число свойств объекта, например, в них не заложено существование в воде водородных связей. ДЛЯ ЖИДКОЙ ВОДЫ ИЛИ С некоторыми модификациями Гон И . В отношении величин эффективных зарядов и их размещения в молекуле единого подхода нет, равно как отсутствуют и обоснованные соображения, приводящие авторов к тому или иному варианту, кроме условия электронейтральности молекулы воды в целом. Исключение составляют те случаи, когда ставится условие, чтобы дипольные моменты молекулы воды в жидкой и газовой фазе р1юнжМгнон были равны 1,0. Следующим шагом является выбор способа описания атоматомных не электростатических взаимодействий. Чо. Окончательным этапом является параметризация потенциала с использованием методов МД и МК по известным свойствам воды. Очень часто для этого выбирают внутреннюю энергию воды, равную энтальпии испарения с точностью до РАУ. Аб24А,2 оА,2А,я. Понятно, могут быть и другие варианты параметризации, но это не принципиально, потому что качественно итог от этого не изменится будет получен некоторый набор параметров потенциала. Ниже мы приводим описание нескольких известных и широко применяемых моделей из общею числа их около 0. Одыоцентровая модель. В этой модели в ее простейшем варианте молекула воды представляется как твердая сфера с закрепленным в еб центре точечным диполем потенциал Кеезома . Она получила развитие в работе Штокмайсра, представившего воду как ЛеннардДжонсовскую сферу с точечным диполем потенциал Штокмайера . Ясно однако, что много желательных деталей отсутствует и в этой модели. В работе авторы детально сопоставили потенциальную поверхность этой модели с жесткими моделями МСУ и ЗТ2. Модели этого типа в целом неудовлетворительно описывают свойства воды. Однако положение меняется при высоких давлениях Р и температурах Т. Так, при Ркбар и Т3К ФРР хорошо описываются потенциалом ЛД , а потенциал ехр6 хорошо работает в широком шгтервале закритических РиТ Физически это понятно, так как при этих условиях число водородных связей существенно уменьшается и появляется много молекул, имеющих свободное вращение, то есть сама природа проводит усреднение по углам, что и требуется для наличия сферически симметричного потенциала Тем не мснсс, оба эти потенциала не пригодны для расчтов при обычных Р и Т. То же можно сказать о модели ЯРСО , в которой атомам водорода приписан очень маленький заряд С1и0,3е и, соответственно, дипольный момент составляет 0,0 при неэлектростатическом взаимодействии только между атомами кислорода. Одноцентровая модель, предложенная Белоножко и Саксена , была разработана специально для расчта свойств воды в сверхкритичсеком состоянии. Экспериментально было доказано, что при высоких температурах и давлениях структура воды подобна структуре простого флюида , то есть, электростатические взаимодействия частиц оказывают слабое влияние на свойства воды в этих условиях. Поэтому Белоножко и Саксена решили, что в данном случае вполне допустимо использовать в расчтах простой сферический потенциал.