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adf:vle-lle

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adf:vle-lle [2023/08/07 19:58] – [注意] liu.junadf:vle-lle [2023/08/07 20:17] (当前版本) – [Gibbs能、过剩Gibbs自由能、过剩焓、过剩熵] liu.jun
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 COSMO-RS 可以计算两种组分混合物气液、液液平衡的相关性质。 COSMO-RS 可以计算两种组分混合物气液、液液平衡的相关性质。
  
-计算前，准备coskf文件，参考费米科技WIKI>[[adf:coskf2020|]]+=====准备===== 
 +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ams20*.*/atomicdata/ADFCRS-2018文件夹中：
  
-======Gibbs能、过剩Gibbs自由能、过剩焓、过剩熵====== +{{ :adf:activitycoeffnormal01.png?450 }}
-并通过Compounds → Add Compounds按钮，添加两种液体的分子的＊.coskf，例如此处添加水、乙醇。+
  
 +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：[[adf:coskf2020]]（该教程是以制作H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>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。
 +
 +离子液体，对于COSMO-RS理论来说，是阴离子、阳离子按特定摩尔比的混合物，因此计算气体在离子液体中的溶解度，需要分别准备气体分子的coskf文件，以及离子液体阴离子、阳离子的coskf文件。
 +======Gibbs能、过剩Gibbs自由能、过剩焓、过剩熵======
 为了更精确的计算，用户可以对窗口列出的所有导入的分子，更精细的描述：选中某个分子，右边会列出该分子的性质，对于气液、液液平衡性质而言，右侧的“Pure compound vapor pressure” “at temperature”，以及“Vapor pressure equation”对气液平衡结果的质量都存在一定影响，如果有实验数据则可以填入，如果没有则可以点击后面的Estimate按钮估算，从而最终结果应更精确。 为了更精确的计算，用户可以对窗口列出的所有导入的分子，更精细的描述：选中某个分子，右边会列出该分子的性质，对于气液、液液平衡性质而言，右侧的“Pure compound vapor pressure” “at temperature”，以及“Vapor pressure equation”对气液平衡结果的质量都存在一定影响，如果有实验数据则可以填入，如果没有则可以点击后面的Estimate按钮估算，从而最终结果应更精确。
  
 之后点击Properties → Binary Mixture VLE/LLE。 之后点击Properties → Binary Mixture VLE/LLE。
  
-{{ :adf:vle01.png?500 }}+{{ :adf:vle01.png?400 }}
  
 Number of mixtures这一栏设置不同当摩尔比。摩尔比从0％～100％之间变化。n＝填写多少步，例如填写10，则分别计算其中一个组分摩尔比为0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%的情况 Number of mixtures这一栏设置不同当摩尔比。摩尔比从0％～100％之间变化。n＝填写多少步，例如填写10，则分别计算其中一个组分摩尔比为0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%的情况
行 24: 行 30:
 **不同摩尔比下的活度系数** **不同摩尔比下的活度系数**
  
-{{ :adf:vle02.png?500 }}+{{ :adf:vle02.png?600 }}
  
 右下方，计算结果也以表格的形式给出，其中显示了液体中每种化合物的摩尔（和质量）分数、活度系数、活度、温度、总蒸气压和分蒸气压、摩尔分数。蒸气中每种化合物的分数 (y)、过量吉布斯自由能 G$^E$、过量焓 H$^E$（用吉布斯-亥姆霍兹方程计算）、过量混合熵 -TS$^E$、混合吉布斯自由能 G$^{mix}$，汽化焓 Δ$_{vap}$H （用 Clausius-Clapeyron 方程计算）。 右下方，计算结果也以表格的形式给出，其中显示了液体中每种化合物的摩尔（和质量）分数、活度系数、活度、温度、总蒸气压和分蒸气压、摩尔分数。蒸气中每种化合物的分数 (y)、过量吉布斯自由能 G$^E$、过量焓 H$^E$（用吉布斯-亥姆霍兹方程计算）、过量混合熵 -TS$^E$、混合吉布斯自由能 G$^{mix}$，汽化焓 Δ$_{vap}$H （用 Clausius-Clapeyron 方程计算）。
  
-{{ :adf:vle03.png?650 }}+{{ :adf:vle03.png?600 }}
  
 ====注意==== ====注意====
-<color green>这些数据中所谓的x1、x2、y1、y2、Gamma1、Gamma2、w1、w2含义是固定的，x1、x2分别表示液相中组分1、2的摩尔比，y1、y2分别表示气相中组分1、2的摩尔比，Gamma1、Gamma2分别表示两种组分的活度系数，w1、w2分别表示液相中两种组分的质量比。具体可以在Graph → X axes列出的各个选项中看到解释，其他项的含义在Graph → Y axes中可以看到相关的解释。在作图的时候，可以通过选定X axes、Y axes中不同的选项，从而产生不同的曲线图、相图。</color>+<color green>这些数据中所谓的x1、x2、y1、y2、Gamma1、Gamma2、w1、w2含义是固定的，x1、x2分别表示液相中组分1、2的摩尔比，y1、y2分别表示气相中组分1、2的摩尔比（也即各自分压的百分比），Gamma1、Gamma2分别表示两种组分的活度系数，w1、w2分别表示液相中两种组分的质量比。具体可以在Graph → X axes列出的各个选项中看到解释，其他项的含义在Graph → Y axes中可以看到相关的解释。在作图的时候，可以通过选定X axes、Y axes中不同的选项，从而产生不同的曲线图、相图。</color>
  
 例如，点击 Graph → Y Axes → excess energies显示结果： 例如，点击 Graph → Y Axes → excess energies显示结果：
  
-{{ :adf:vle04.png?500 }}+{{ :adf:vle04.png?600 }}
  
 红色曲线是过剩Gibbs自由能，蓝色是过剩焓，绿色是过剩熵乘以温度T的相反数。 红色曲线是过剩Gibbs自由能，蓝色是过剩焓，绿色是过剩熵乘以温度T的相反数。
行 41: 行 47:
 点击 Graph → Y Axes → Gibbs energy of mixing，即显示该二元混合物的混合自由能： 点击 Graph → Y Axes → Gibbs energy of mixing，即显示该二元混合物的混合自由能：
  
-{{ :adf:vle05.png?500 }}+{{ :adf:vle05.png?600 }}
  
 =====总蒸气压和分压===== =====总蒸气压和分压=====
行 49: 行 55:
  
 即显示总蒸气压和蒸气分压与液相中组分2摩尔比的关系。 即显示总蒸气压和蒸气分压与液相中组分2摩尔比的关系。
-{{ :adf:t3_binmixvaporpressures.png?500 }}+{{ :adf:t3_binmixvaporpressures.png?600 }}
 其中横坐标是液相中组分2摩尔百分比，纵坐标是压强，其中红色曲线为总压强，蓝色、绿色曲线分别为组分1、组分2在气相中的分压。 其中横坐标是液相中组分2摩尔百分比，纵坐标是压强，其中红色曲线为总压强，蓝色、绿色曲线分别为组分1、组分2在气相中的分压。
 +
 +也可以将坐标轴改为：
 +
 +  * Graph → X Axes → x2, y2
 +  * Graph → Y Axes → total vapor pressure
 +
 +那么产生两天曲线，其中一条横坐标为x2，另一条横坐标为y2，纵坐标为总气压，如下图所示，红色这条横坐标为x2（组分2的液相摩尔比），绿色这条横坐标为y2（组分2的气相摩尔比，实际也等于组分2的分压百分比）：
 +
 +{{ :adf:t3_binmixvle.png?600 }}
adf/vle-lle.1691409516.txt.gz · 最后更改: 2023/08/07 19:58 由 liu.jun

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