Химический калькулятор Слободова: расчет равновесного состава

Нахождение равновесного состава многокомпонентной системы с помощью термодинамического моделирования – это задача, требующая много вычислительных ресурсов. Но при этом нам хотелось сделать бесплатный инструмент, которым бы мог воспользоваться любой желающий.

Так появилась идея – сделать химический калькулятор, который бы показывал результаты химического взаимодействия различных соединений:

Соединение 1 + Соединение 2 + … → Продукт 1 + Продукт 2 + …

С точки зрения термодинамики конкретный вид соединений в левой части уравнения не имеет значения, важно только, какие химические элементы и в каком количестве (соотношении) там присутствуют. Правая же часть уравнения определяет равновесный состав системы, которая приходит в состояния термодинамического равновесия.

Решение задачи нахождения равновесных продуктов реакции также зависит от:

• Параметров состояния (температура, давление).
• Условий существования системы (возможно ли образование газов, растворов и пр.).

Для проведения расчетов нами были выбраны следующие параметры:

• Диапазон температур от 298 К до 3000 К;
• Возможно образование только индивидуальных фаз, образование растворов (в т.ч. газовых) невозможно;
• Возможно любое сочетание от 2х до 4х химических элементов;
• В реакцию вступают по 10 моль каждого химического элемента;
• Два варианта систем: с возможностью газообразования и без.

Описанные расчеты заняли около двух месяцев. В результате сервис под названием Калькулятор Слободова появился на нашем сайте.

Интерфейс достаточно прост: необходимо выбрать химические элементы, вступающие в реакцию, наличие или отсутствие газообразования и в результате получить результаты расчета равновесного состава для различных температурных диапазонов.

Термодинамические расчеты химических взаимодействий при более сложных и разнообразных условиях можно осуществить с помощью сервиса Реактор, доступного после регистрации на сайте.