Zastosowanie symulacji dynamiki molekularnej do oszacowania współczynnika dyfuzji heksanu

Fizyka Medyczna - Farmacja Fizyczna 2020

Dyfuzja własna jest procesem samorzutnego przemieszczania się cząsteczek w układzie fizycznym. W dużej mierze zależy ona od właściwości fizykochemicznych takich jak lepkość, oraz masa molekularna oraz kształt cząsteczki i w określonych warunkach temperatury i ciśnienia przyjmuje wartość stałą, którą można wyznaczyć metodami eksperymentalnymi. Do wyznaczania teoretycznej wartości współczynnika dyfuzji stosuje się metody dynamiki molekularnej. W naszej pracy analizowano możliwości wykorzystania tej metody do wyznaczania teoretycznego współczynnika dyfuzji dla cząsteczki heksanu w roztworze Wykonano symulacje dynamiki molekularnej nPT dla heksanu w różnych warunkach ciśnienia i temperatury. Obliczenia prowadzone były w układzie periodycznym z wykorzystaniem metod mechaniki molekularnej zaimplementowanych programie Forcite. Uzyskane wyniki porównano z danymi eksperymentalnymi. Wykazano, że wyznaczone teoretyczne wartości współczynnika dyfuzji były o połowę zaniżone względem wartości wyznaczonych eksperymentalnie. Jednak zależności temperaturowe i ciśnieniowe były odzwierciedlone prawidłowo i stosunek pomiędzy różnymi warunkami ciśnienia i temperatury dla współczynników wyznaczonych metodami MD odpowiadał zależnościom eksperymentalnym. Analiza gęstości symulowanych układów wykazała, że metoda dynamiki molekularnej pozwala prawidłowo odzwierciedlić gęstość n-heksanu w poszczególnych warunkach ciśnienia i temperatury.

Rafał Guzek

 Info

Date
25-09-2020 15:55
Duration
15 minut
Location