Höltzl Tibor, Veszprémi Tamás

Kémiai szimulációk az atomoktól a vegyipari reaktorokig


Molekuladinamika

Az eddig ismertetett, magmozgás vizsgálatára szolgáló szimulációs módszerek a potenciálisenergia-hiperfelület stacionárius pontjainak megkeresésére épültek. A minimumok és az elsőrendű nyeregpontok (átmeneti szerkezetek) segítségével a molekulák szerkezetét és reaktivitását is értelmezni tudjuk. Minden olyan egyszerűnek tűnik: a molekulákat a minimumok jelképezik, a reakciók pedig az elsőrendű nyeregponton (vagyis a legkisebb gáton) keresztül mennek végbe. Csakhogy már eddig is mutattunk példákat arra, hogy a legegyszerűbb feltételezések nem mindig célravezetők. Már a 4.5.2. pontban is láttuk, hogy az átmeneti szerkezet helye nem mindig esik egybe a potenciálisenergia-hiperfelület elsőrendű nyeregpontjával. Vagy képzeljük el egy hosszú szénláncú szénhidrogén potenciálisenergia-hiperfelületét. Ezen a különböző konformereknek megfelelően borzasztó sok, egymástól kisebb-nagyobb gátakkal elválasztott minimum található. Melyik írja le helyesen a rendszer tulajdonságait? A választ természetesen tudjuk: egyik sem, hiszen a véges hőmérséklet hatására a kis energiagátakon keresztül rendkívül sokféle mozgás, „reakció” játszódhat le, és bizony a rendszert nem egyetlen minimum fogja jellemezni. Persze, ezt elméletileg tudjuk kezelni, nincs más dolgunk, mint a sok-sok minimumot és a közöttük futó reakciókat feltérképezni és az előző módszereket alkalmazni. Sziszifuszi munka, melynek soha nem érünk a végére! És ne felejtsük el, hogy a kis energiagátak miatt még inkább igaz, hogy a reakciók általában nem a hiperfelület elsőrendű nyeregpontjain keresztül mennek.

Kémiai szimulációk az atomoktól a vegyipari reaktorokig

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2019

ISBN: 978 963 454 171 4

Szimuláció alatt egy berendezés, egy rendszer, egy jelenség várható viselkedésének, gyakorlati hatásának vizsgálatát és előrejelzését értjük. Szimulálhatjuk egy gép működését vagy egy lézer teljesítményét pusztán azáltal, hogy ismerjük a fizika megfelelő egyenleteit. Egy autó biztonságtechnikai vizsgálata is szimuláció, mint ahogy egy politikai párt választási eredményének vagy egy társadalom mobilitásának, egy gazdaság fejlődésének az előrejelzése is az. A Naprendszer pontos szimulációja lehetővé teszi, hogy kiszámítsuk egy távoli üstökös pályáját. Bolygónk légkörének szimulációja teszi lehetővé a ma már egyre megbízhatóbb meteorológiai előrejelzéseket. Kémiai szimulációk végrehajtásához a szükséges feltétel az adott fizikai jelenség ismerete, a megfelelő számítástechnikai módszerek választéka, egy nagy teljesítményű számítógép – valamint a megfelelő szakértelem. Könyvünkkel a megértéshez, a szakértelem alapjához szeretnénk segítséget nyújtani. Az olvasó a könyv végére érve képet kap a kémiai szimulációk fontosságáról és arról, hogy használatával a vegyészmérnöki munka során milyen hatalmas segítséget nyerhet. Titkon azt is reméljük, hogy talán kedvet is kap a szimulációkhoz, melyek a modern vegyészmérnöki feladatok egyre inkább nélkülözhetetlen eszközeivé válnak.

Hivatkozás: https://mersz.hu/kemiai-szimulaciok-az-atomoktol-a-vegyipari-reaktorokig//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave