用Monte Carlo方法研究非电解质溶液的热力学性质

STUDY OF THE THERMODYNAMIC PROPERTIES OF NONELECTROLYTE SOLUTION BY MONTE CARLO METHOD

非电解质溶液的统计理论,一直是一个没有很好解决的课题。建立在Guggenheim及Flory等似晶格模型基础上的UNIFAC方法,是比较有实用价值的方法。但UNIFAC方法把分子分割成许多基团,把溶液看成由许多基团组成的系统,失去了分子作为整体的性质,从基本理论看,未免是一个极大的缺陷。在我们过去的工作中,运用McMillan-Mayer渗透压的统计理论,通过渗透压计算溶剂活度系数。采用了平均球近似和P-Y近似计算溶质分子空间相关函数来得到渗透压。由于数学上的困难,存在着不少近似。现在,计算机日趋完臻,用计算机模拟溶液的统计性质,从而计算热力学量,是一个很吸引人的方向。但用计算机模拟常有一个计算量过大的问题,本文对如何提高计算效率,增快收敛速度作了一些有益的试探,提出了体积单元的密集取法。用TBP(磷酸三丁酯)和几种稀释剂系统进行了计算,所得结果与用别的理论结果及实验数据比较,是令人满意的。

In recent years the Monte Carlo sampling technique has proved its value for calculating the thermodynamic properties of model fluids and solids. In this paper, the osmotic pressures are calculated by Metropolis Monte Carlo techniques. The activity coefficients of solvents in various TBP-diluent systems are obtained.The results are in agreement with experimental data and other theoretical values.A special tech nique is developed which improves the convergence of the calculation considerably.