Потенциальная функция - взаимодействие - молекула
Cтраница 1
Потенциальные функции взаимодействия молекул являются количественным соотношением между силами притяжения и расстоянием между молекулами. [1]
Определение потенциальной функции взаимодействия молекул с цеолитом требует учета зависимости энергии взаимодействия от направления, по которому молекула приближается к стенке полости цеолита. Однако симметрия решетки позволяет ограничиться рассмотрением лишь нескольких десятков таких направлений в повторяющихся элементах объема большой полости или элементарной ячейки. Это уже дает возможность составить достаточно подробное представление о распределении энергии взаимодействия молекулы с цеолитом по всем направлениям, необходимое для вычисления конфигурационных интегралов. [2]
Таким образом, потенциальные функции взаимодействия молекул с графитом, рассчитанные при использовании приближенной полуэмпирической теории межмолекулярных взаимодействий, удовлетворительно описывают не только свободную энергию, теплоту и энтропию адсорбции, но также и теплоемкость адсорбата. [3]
При этом не учитывалось изменение потенциальной функции взаимодействия молекул адсорбата и газа-носителя друг с другом в результате их взаимодействия с адсорбентом. [5]
Следует осуществить расчеты для конкретных адсорбционных систем, используя не только модель твердых сфер, но и различные потенциальные функции взаимодействия молекул с адсорбентом и друг с другом. [6]
Необходимо как дальнейшее развитие строгих квантовомеханических расчетов, так и развитие существующих и поиск новых приближенных полуэмпирических методов расчета потенциальных функций взаимодействия молекул с поверхностью и друг с другом вблизи поверхности. Успехи приближенных расчетов Ф дают уверенность в том, что они проводятся по правильному пути и позволяют надеяться, что дальнейшее их развитие приведет к повышению точности и охвату более сложных, практически более важных, случаев физической адсорбции. [7]
Для развития молекулярной теории адсорбции необходимы экспериментальные значения термодинамических характеристик адсорбции разных молекул на однородных поверхностях различной природы в широком температурном интервале. Особый интерес представляют опытные данные при низких заполнениях поверхности 9, так как они наиболее просто связаны с потенциальными функциями взаимодействия молекул адсорбата с поверхностью и друг с другом и, следовательно, прощэ всего могут быть использованы для сопоставления разных молекулярных теорий с опытом. Вместе с тем температурный интервал и точность имеющихся в литературе опытных адсорбционных данных при низких 6 все еще недостаточны. [8]
Однако для этого необходимо экспериментальное определение изотермы адсорбции из растворов. Мо-лекулярно-статистическая теория адсорбции из предельно разбавленных растворов должна позволить подойти к расчету констант Генри ( удерживаемых объемов компонентов) и предельных величин коэффициентов активности из свойств поверхности адсорбента и свойств объемного раствора. Здесь необходимо проделать большую теоретическую и экспериментальную работу по изучению приближенных моделей потенциальных функций взаимодействия молекул компонентов раствора друг с другом на поверхности и в объеме и по накоплению опытных экспериментальных данных в области адсорбции из разбавленных растворов молекул разной геометрической и электронной структуры на адсорбентах разной природы и пористости. [10]
Однако для этого необходимо экспериментальное определение изотермы адсорбции из растворов. Мо-лекулярно-статистическая теория адсорбции из предельно разбавленных растворов должна позволить подойти к расчету констант Генри ( удерживаемых объемов компонентов) и предельных величин коэффициентов активности из свойств поверхности адсорбента и свойств объемного раствора. Здесь необходимо проделать большую теоретическую и экспериментальную работу по изучению приближенных моделей потенциальных функций взаимодействия молекул компонентов раствора друг с другом на поверхности и в объеме и по накоплению опытных экспериментальных данных, в области адсорбции из разбавленных растворов молекул разной геометрической и электронной структуры на адсорбентах разной природы и пористости. [12]
Первый подход можно назвать формально строгим. Строгим потому, что в его основе лежат строгие принципы статистической механики, приводящие к строгим выражениям для молекулярных функций распределения, а через них к термодинамическим свойствам. Формально, так как в выражения для молекулярных функций распределения входит потенциальная функция взаимодействия молекул, о которой имеется мало сведений, даже для случая только парных взаимодействий в жидкостях с квазисферическими молекулами. [13]
Теоретическое определение потенциальной функции парного взаимодействия возможно путем решения уравнения Шредингера для системы из двух молекул. Подобные квантовомеханические расчеты связаны, однако, с очень значительными вычислительными трудностями даже при небольшом числе электронов в молекуле. Тем не менее, благодаря развитию вычислительной техники и квантовомеханических расчетных методов в этой области наблюдается существенное продвижение вперед. Если в 50 - е годы расчеты ограничивались практически атомами водорода, легких инертных газов, молекулой водорода и были весьма приближенными, то в настоящее время достаточно строгим путем найдены потенциальные функции взаимодействия молекул воды между собой и с некоторыми ионами, функции взаимодействия для пар, включающих молекулы F2, HF, СО и др. Для нахождения потенциальной функции рассчитывают с помощью уравнения Шредингера энергию взаимодействия для большого числа конфигураций системы ( отно-расположений пары молекул) и результаты расчетов путем обработки представляют в аналитической форме. Такие: весьма сложными и содержат обычно большое чис-параметров. Этот факт, немногочисленность систем, для которых енциальные функции - рассчитаны квантовомеханически, а также характер значительной части результатов приводят к тому, что в статистической физике теоретические потенциалы молекулярного взаимодействия в настоящее время применяются мало и предпочтение отдается эмпирическим потенциалам. [14]
Страницы: 1