Gesellschaft Deutscher Chemiker

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Technische Chemie 2011

Nachrichten aus der Chemie, Mai 2012, S. 519-530, DOI, PDF. Login für Volltextzugriff.

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Simulation von Stoffdaten

Die Vorhersage von Reinstoffdaten und des thermodynamischen Verhaltens von Mehrstoffgemischen gehört zu den Grundlagen der Verfahrensentwicklung im industriellen Alltag.1_1 Bei der Simulation von Stoffdaten kommen bislang überwiegend phänomenologische Methoden zum Einsatz, deren Verwendung oft Grenzen gesetzt sind. Ein Ausweg könnte molekulare Modellierung (molecular modelling) sein. Sie beschreibt die Wechselwirkungen auf molekularer Ebene; phänomenologische Modelle beruhen häufig auf Exzess-Enthalpien oder thermodynamischen Zustandsgleichungen und verwenden makroskopisch messbare Eigenschaften. Aus der Beschreibung der molekularen Wechselwirkungen lassen sich auch makroskopische Stoffeigenschaften wie Dampfdrücke, Dichten, Viskositäten etc. ableiten.

Um praktikable Rechenzeiten zu erzielen, greifen molekulare Modellrechnungen auf vereinfachte semiempirische Potenzialmodelle zurück, bei denen zumeist das Lennard-Jones-Potenzial die repulsiven und dispersiven Anteile der zwischenmolekularen Wechselwirkungen beschreibt.1_2,1_3 Für die semiempirischen Modelle ist eine Parametrisierung und Optimierung des M

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