Методы групповых вкладов для оценки свойств твердых

Методы групповых вкладов для
оценки свойств твердых
соединений
Макаров П. Ю.
Аспирант 1 г/о
Суть метода групповых вкладов
X= Σjnjxj,
xj – вклад j-й составляющей, nj – число групп типа j
2 принципиальных вопроса при разработке с МГВ:
• По какому принципу выбирать вклады в
конкретном соединении?
• Как при этом описывать т/д функцию Х (чаще
всего Ср)?
2
Существующие методы групповых
вкладов
По принципу выделения вкладов:
• Без учета структурных особенностей: атомные, оксидные
составляющие и т.д. (Mostafa, Helgeson и др.);
• С учетом структуры:“The polyhedral approach” (Robinson,
Hazen, Chermak, Van Hinsberg и др.);
По способу описания т/д функций:
• Эмпирические методы: полиномы (Van Hinsverg, Robinson и
т.д.);
• Физические методы (Viellard и др.);
• «Условно-физические» методы:
линейная комбинация
функций Энштейна, Дебая, комбинированные (Hom, ф-и
Планка-Эйнштейна и др.);
3
Mostafa et al., 1996
• Для неорганических
солей;
• Ионные и молекулярные
вклады (Ag2+, CO и др.);
CaTiO3
Mg(OH)2
Errors: av. 3.18 %, max. 14%
4
Robinson, Haas et al., 1983
• Для силикатных минералов;
• Структурные компоненты:
olivine group A2SiO4 A-site – Mg2+, Fe2+, Ca2+, Ni2+, Mn2+
КЧ=6
SiO2 КЧ=4
Errors: 2 % для Ср
5 % для S
illite
5
Van Hinsberg et al., 2005
• Для алюмосиликатных минералов;
• Структурные компоненты: Al3+tet, Al3+oct, Si4+tet, Si4+oct
Vm(T, P)
Errors: ~2 %
6
Viellard, 1994
• Для неорганических кристаллических солей;
• Mk1Mk2… MknON, где ki – стехиометрическое содержание
катиона Mki в соединении и обладающее зарядом zi;
ΔHO2-(соед.) = ΔHO2-Mz+ (окс.) + δΔHO2-Mz+,
где ΔHO2-(соед.) и ΔHO2-Mz+ (окс.) – параметры для катиона Mz+ в
кристаллическом окружении в соединении Mk1Mk2… MknON и в
оксиде
MOx.
Корреляционный
параметр
δΔHO2-Mz+,
характеризующий разницу ΔHO2-Mz+ (окс.) и δΔHO2-Mz+, представляет
собой функцию, состоящую из четырех слагаемых, имеющих
разный физический смысл:
7
Viellard, 1994
8
Описание теплоемкости:
Hom, Putnam et al, 2001
Функции Планка-Эйнштейна
9
Функции Планка-Эйнштейна
10
Благодарю за внимание!
Berman, Brown et al., 1985
• Для системы Na2O-K2O-CaO-MgO-FeO-Fe2O3-Al2O3-SiO2-TiO2-H2OCO2;
• Оксидные вклады;
Errors: ~2 % для Ср
5