heal.abstract |
Η δυνατότητα να εξαχθούν θερμοδυναμικές ιδιότητες μιγμάτων από τη μοριακή γεωμετρία και τις αλληλεπιδράσεις των μορίων είναι ένα από τα κυριότερα πλεονεκτήματα των ατομιστικών προσομοιώσεων, όμως, ταυτοχρόνως, αυτό μπορεί να καταστεί αξιόλογη πρόκληση, ειδικά για ιδιότητες που προκύπτουν έπειτα από στατιστική επεξεργασία, όπως η ενέργεια ανάμειξης Gibbs . Αυτή η πρόκληση αυξάνεται στην περίπτωση πολύπλοκων μορίων και μακρομορίων. Η θεωρία Kirkwood-Buff προσφέρει ένα πολλά υποσχόμενο τρόπο για να εκτιμηθεί η από ατομιστικές προσομοιώσεις διμερών μιγμάτων. Στην παρούσα εργασία, εκτελούνται προσομοιώσεις μοριακής δυναμικής τόσο ιδανικών όσο και πραγματικών διμερών μιγμάτων Lennard-Jones σε ποικίλες αναλογίες μορίων μεταξύ των συστατικών του μίγματος. Τα ολοκληρώματα Kirkwood-Buff εκτιμώνται με δύο διαφορετικές μεθόδους και αναδεικνύεται η πιο αποτελεσματική. Στη συνέχεια, η ακολουθούμενη μεθοδολογία επικυρώνεται μέσω σύγκρισης των διαφόρων θερμοδυναμικών ιδιοτήτων των ιδανικών μιγμάτων με τις θεωρητικές εκφράσεις τους από τη θερμοδυναμική. Τέλος, υπολογίζονται οι θερμοδυναμικές ιδιότητες των πραγματικών μιγμάτων, δηλαδή η ενθαλπία, η ενέργεια Gibbs, η πυκνότητα και η εντροπία ανάμειξης, καθώς και τα μέρη περισσείας τους (excess parts) σε σχέση με τα ιδανικά διαλύματα. Τα αποτελέσματα συγκρίνονται με τις προβλέψεις της ευρέως γνωστής, τροποποιημένης, καταστατικής εξίσωσης Benedict-Webb-Rubin (mBWR) για τα συστήματα Lennard-Jones(LJ) και βρίσκονται σε καλή συμφωνία. |
el |