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乙二醇在己烷中的溶解度MULTIPLE SOLUTES选项允许自动计算液体或固体化合物j在溶剂i中的溶解度。在计算中,化合物列表中的所有化合物都被视为溶质,甚至溶剂本身。这种方法被优化用于计算有限数量的溶剂或溶剂混合物中的许多溶质。如果应计算单个溶质在大量溶剂中的溶解度,则MUPTIPLE solvents面板提供了适当的解决方案。 溶解度的计算有三种不同的方法。默认情况下,作业类型设置为SLE/LLE。 通过这种方法,COSMOtherm试图解决每种溶质与给定溶剂或溶剂混合物的实际固液(SLE),以及(如果存在)液-液(LLE)或固液-液(SLLE)平衡条件。COSMOtherm参考手册第2.3.7.2节和第2.3.7.3节描述了解决的平衡条件。请注意,与其他两种可用的方法相比,相平衡条件的显式解需要相当多的计算时间。然而,由此计算的溶解度是系统相平衡条件的实际解。 类似SLLE情况的复杂阶段情况可以通过此选项正确解决。 或者,溶解度可以通过以下公式计算:
COSMOtherm可以直接计算所需的化学势:所有纯化合物j的化学势μjpure与j无限稀释的化学势μjsolvent。对于液体化合物混合的自由能ΔGfus为零,对于固体化合物,必须给出或估计。对于低浓度的溶质,计算的溶解度x(0)j是基本相符的。对于大的溶解度(xj>0.1),x(0)j是一个较差的近似值,但xj可以通过将x(0)j。可以重复该过程,直到xj的计算值的差低于某个阈值为止。 该程序通过检查溶解度面板中的 ITERATIVE计算类型来打开。 如上所述,混合的吉布斯自由能固溶体必须考虑ΔGfus。 ΔGfus可以从蒸汽压力/特性文件或COSMOtherm输入文件的化合物输入部分的化合物行中读取。如果化合物的溶解焓或熵为(ΔHfus或ΔSfus)和溶解温度是已知的。如果选中“扩展选项”中的“ HEAT CAPACITY OF FUSION ESTIMATE”复选框,将自动执行此操作。添加ΔGfus(或ΔHfus或ΔSfus和Tmelt)到化合物输入行,打开化合物的“COMPOUND PROPERTIES”对话框。可替换地,ΔGfus可以由COSMOtherm使用QSPR方法进行估计。 QSPR参数是从参数文件中读取的(如果可能),但也可以在EXTENDED OPTIONS对话框中显式给定。由于QSPR参数之一是化合物在水中的化学势,因此即使水不存在于系统中,也必须将其包括在化合物列表中。有关更多信息,请参阅《COSMOtherm参考手册》第2.3.4节。 溶解度选项的输出以对数摩尔分数log10(x)表示。此外,基于质量的溶解度被写入表格文件。默认情况下,计算归一化的质量分数溶解度。 定义1和2是未标准化的基于质量的溶解度。定义1是针对小溶解度导出的近似值。适用于基于质量的溶解度的定义可以在扩展选项中更改:
有关基于质量的溶解度定义的更多信息,请参阅COSMOtherm参考手册第2.3节。 摩尔溶解度的10对数(log10(S[mol/l]))将写入表文件中的另一列。为了以更常用的g/L单位计算溶解度,必须知道密度,因此将由COSMOtherm进行估计。请注意,这种估计会给结果带来额外的误差。 在水性体系中,酸性或碱性溶质可以离解。离解物种通常具有与未离解化合物不同的性质,从而影响化合物的表观溶解度。通过对分配系数进行离解校正,可以近似考虑离解化合物的影响。 该子选项的额外输入可以在溶解度面板的“ COMPUTE DISSOCIATION CORRECTION”小节中给出。为了计算离解校正,需要输入溶质pKa值或离解溶质的COSMO文件。 请注意,只有选择纯水作为溶剂时,才能启用本节中的输入。
为了进行比较,我们将使用MULTIPLE SOLUTES面板中的三种不同方法计算乙二醇 glycol在己烷hexane中的溶解度。 在工作区窗口的“化合物”选项卡中,打开TZVP DB并选择“乙二醇和己烷”。 在“属性”选项卡中,选择“ MULTIPLE SOLUTES”, 将温度设置为25°C,将溶质的状态设置为液态。 默认情况下,作业类型设置为SLE/LLE。 检查“Solvent”部分中的PURE是否有己烷。 按Add(添加)按钮,将设置添加到属性部分。 将作业类型更改为ITERATIVE,然后再次将设置添加到属性部分。 将作业类型更改为NON-ITERATIVE,然后再次将设置添加到属性部分。 运行计算。
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