Золотые купола химии
Acid-Base Calculator 4b738607ed74

Join the forum, it's quick and easy

Золотые купола химии
Acid-Base Calculator 4b738607ed74
Золотые купола химии
Вы хотите отреагировать на этот пост ? Создайте аккаунт всего в несколько кликов или войдите на форум.
Acid-Base Calculator 411439412
Вход

Забыли пароль?

Поиск
 
 

Результаты :
 

 


Rechercher Расширенный поиск

Новое меню
Меню сайта
Последние темы
» Программа Изоляция
Acid-Base Calculator EmptyПт Янв 19, 2024 8:57 pm автор dadiz

» Помогите найти программу!
Acid-Base Calculator EmptyСр Ноя 08, 2023 4:05 pm автор Amatar

» Чертков И.Н. и др.Самодельные демонстрационные приборы по химии
Acid-Base Calculator EmptyПн Ноя 06, 2023 12:58 pm автор кардинал

» М.Склодовская-Кюри.Радій и радіактивность
Acid-Base Calculator EmptyСб Июн 03, 2023 5:00 pm автор Admin

»  Урбанский Т.и др.Пиротехника. Сборник книг (1956-2011)
Acid-Base Calculator EmptyСб Июн 03, 2023 4:47 pm автор Admin

» HyperChem
Acid-Base Calculator EmptyВс Мар 26, 2023 1:25 am автор bioshok_15@mail.ru

» мочевина
Acid-Base Calculator EmptyСб Мар 11, 2023 6:34 am автор mariyana

» Централизованное тестирование. Химия. Полный сборник тестов.2006-2013 года
Acid-Base Calculator EmptyЧт Мар 02, 2023 10:29 am автор Admin

» Авторская программа Соболевой А.Д.Химический лицей.Семинары по органической химии.Тесты заданий.11 класс
Acid-Base Calculator EmptyВт Ноя 29, 2022 4:23 am автор Svetlanat

» Склодовская-Кюри М." Изслъедованія надъ радіоактивными веществами"
Acid-Base Calculator EmptyВс Июл 03, 2022 8:20 pm автор Dalma

» Гемпель К.А. Справочник по редким металлам
Acid-Base Calculator EmptyВс Июл 03, 2022 7:59 pm автор Dalma

» Т.К. Веселовская и др. "Вопросы и задачи по органической химии" под ред.:Н.Н.Суворова
Acid-Base Calculator EmptyПт Июн 24, 2022 5:22 pm автор Admin

»  Оржековский П.А.и др.ЕГЭ 2015, Химия, Сборник заданий
Acid-Base Calculator EmptyВс Янв 16, 2022 7:50 pm автор Admin

» XPowder
Acid-Base Calculator EmptyСб Авг 14, 2021 8:02 pm автор Admin

» Формулы Периодического Закона химических элементов
Acid-Base Calculator EmptyСр Фев 17, 2021 8:50 am автор sengukim

» Macromedia Flash 8-полный видеокурс
Acid-Base Calculator EmptyПт Янв 08, 2021 6:25 pm автор braso

» Ищу "Химический тренажер" Нентвиг, Кройдер, Моргенштерн Москва, Мир, 1986
Acid-Base Calculator EmptyПн Апр 27, 2020 7:41 pm автор ilia1985

»  Штремплер Г.И.Часть 6. Тесты. Химические реакции
Acid-Base Calculator EmptyПт Мар 13, 2020 9:40 pm автор Admin

» Пак Е.П.Проверочные работы по химии 8 класс
Acid-Base Calculator EmptyВс Янв 26, 2020 9:34 pm автор эл

» Сказка "Король «Бензол»"
Acid-Base Calculator EmptyВт Янв 07, 2020 6:36 pm автор эл

» Gemcom.Surpac.v6.5.1
Acid-Base Calculator EmptyВт Ноя 05, 2019 8:04 pm автор Alexixfish

» ПОМОГИТЕ С РЕАКЦИЕЙ, ПОЖАЛУЙСТА
Acid-Base Calculator EmptyСб Авг 31, 2019 2:08 pm автор Admin

» помогите определить вещество
Acid-Base Calculator EmptyСб Авг 31, 2019 1:33 pm автор Admin

» The Elements Spectra 1.0.6 - Русская версия
Acid-Base Calculator EmptyСр Авг 01, 2018 11:19 pm автор Admin

» Строение вещества
Acid-Base Calculator EmptyПн Апр 23, 2018 2:53 pm автор эл

» Лурье Ю.Ю. - Справочник по аналитической химии
Acid-Base Calculator EmptyВс Мар 25, 2018 5:42 pm автор АлисаМалиса

» Видеоурок по химии.Мыло и моющие вещества
Acid-Base Calculator EmptyСб Мар 24, 2018 11:14 pm автор vella

» задача
Acid-Base Calculator EmptyПн Мар 19, 2018 7:10 pm автор Tem

» превращения веществ
Acid-Base Calculator EmptyПт Мар 16, 2018 4:10 am автор Кщьштштш

» Задачка по химии
Acid-Base Calculator EmptyЧт Мар 15, 2018 4:53 pm автор Sanchous

» Генрих Штремплер.Видео "Учебный эксперимент по химии"
Acid-Base Calculator EmptyСр Янв 17, 2018 2:52 am автор Генрих Штремплер

»  Генрих Штремплер.Видео "Учебный эксперимент по химии"
Acid-Base Calculator EmptyСр Янв 17, 2018 2:49 am автор Генрих Штремплер

» Нижник Я.П.Лекция 11 "Альдегиды и кетоны"
Acid-Base Calculator EmptyЧт Янв 11, 2018 11:42 pm автор vella

» Нижник Я.П. Лекция №4: "Непредельные углеводороды.Алкены"
Acid-Base Calculator EmptyЧт Янв 11, 2018 11:37 pm автор vella

» Нижник Я.П.Лекция 5 .Алкадиены и алкины
Acid-Base Calculator EmptyЧт Янв 11, 2018 11:34 pm автор vella

»  Нижник Я.П.Лекция 7. Арены-ароматические углеводороды
Acid-Base Calculator EmptyЧт Янв 11, 2018 11:30 pm автор vella

»  Нижник Я.П.Лекция 8:"Галогенпроизводные углеводородов"
Acid-Base Calculator EmptyЧт Янв 11, 2018 11:26 pm автор vella

»  Нижник Я.П.Лекция 9:"Спирты"
Acid-Base Calculator EmptyЧт Янв 11, 2018 11:23 pm автор vella

»  Нижник Я.П.Лекция 10 :"Фенолы.Простые эфиры"
Acid-Base Calculator EmptyЧт Янв 11, 2018 11:19 pm автор vella

» Нижник Я.П. Лекция №3 "Углеводороды.Алканы"
Acid-Base Calculator EmptyЧт Янв 11, 2018 11:14 pm автор vella

» Нижник Я.П.Лекция 6.Циклические соединения
Acid-Base Calculator EmptyПн Янв 08, 2018 6:41 am автор Likia

» Строение атома.
Acid-Base Calculator EmptyСб Дек 30, 2017 11:33 am автор vella

» превращения веществ
Acid-Base Calculator EmptyСб Окт 14, 2017 8:47 pm автор dbnzq1

» Хочу найти ответ на свой вопрос в старых темах
Acid-Base Calculator EmptyСб Окт 14, 2017 8:43 pm автор dbnzq1

» "Интеграл" серия - "Эколог"
Acid-Base Calculator EmptyЧт Окт 12, 2017 12:53 pm автор sherzatikmatov

»    Академия занимательных наук.Химия(часть 47).Химический источник тока. Процесс электролиза.
Acid-Base Calculator EmptyЧт Окт 12, 2017 3:41 am автор Irino4ka

» Научный проект:"Радуга химических реакций"
Acid-Base Calculator EmptyЧт Окт 12, 2017 2:09 am автор Irino4ka

» Онлайн калькулятор определения степеней оксиления элементов в соединение
Acid-Base Calculator EmptyСб Сен 16, 2017 10:58 am автор кардинал

» MarvinSketch 5.1.3.2
Acid-Base Calculator EmptyПн Сен 11, 2017 5:26 pm автор кардинал

» Carlson.Civil.Suite.2017.160728
Acid-Base Calculator EmptyВт Июл 18, 2017 6:42 pm автор кузбасс42

Часы и календарь
гороскоп
Кто сейчас на форуме
Сейчас посетителей на форуме: 12, из них зарегистрированных: 0, скрытых: 0 и гостей: 12 :: 1 поисковая система

Нет

Больше всего посетителей (799) здесь было Ср Фев 15, 2012 9:20 pm
Страны
Статистика
Всего зарегистрированных пользователей: 45811
Последний зарегистрированный пользователь: kto_tam_au

Наши пользователи оставили сообщений: 14531 в 9529 сюжете(ах)
Самые активные пользователи
vella (2576)
Acid-Base Calculator Vote_lcapAcid-Base Calculator Voting_barAcid-Base Calculator Vote_rcap 
Admin (2005)
Acid-Base Calculator Vote_lcapAcid-Base Calculator Voting_barAcid-Base Calculator Vote_rcap 
кардинал (1920)
Acid-Base Calculator Vote_lcapAcid-Base Calculator Voting_barAcid-Base Calculator Vote_rcap 
Rus (1489)
Acid-Base Calculator Vote_lcapAcid-Base Calculator Voting_barAcid-Base Calculator Vote_rcap 
Линда (1189)
Acid-Base Calculator Vote_lcapAcid-Base Calculator Voting_barAcid-Base Calculator Vote_rcap 
Deza (645)
Acid-Base Calculator Vote_lcapAcid-Base Calculator Voting_barAcid-Base Calculator Vote_rcap 
robert (470)
Acid-Base Calculator Vote_lcapAcid-Base Calculator Voting_barAcid-Base Calculator Vote_rcap 
alhimik (278)
Acid-Base Calculator Vote_lcapAcid-Base Calculator Voting_barAcid-Base Calculator Vote_rcap 
Shushi (236)
Acid-Base Calculator Vote_lcapAcid-Base Calculator Voting_barAcid-Base Calculator Vote_rcap 
Oxygenium (185)
Acid-Base Calculator Vote_lcapAcid-Base Calculator Voting_barAcid-Base Calculator Vote_rcap 

Счётчик от яндекса
Яндекс.Метрика
популярные пользователи
Нет пользователей


Acid-Base Calculator

Перейти вниз

Acid-Base Calculator Empty Acid-Base Calculator

Сообщение автор кардинал Вт Окт 19, 2010 6:39 pm

Программа "Acid-Base Calculator" для расчета рН и ионной силы в водных растворах
А.Б.Тессман, А.В.Иванов
(кафедра аналитической химии)

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Предложена компьютерная программа "Acid-Base Calculator" для расчета рН и ионной силы в водных растворах, содержащих смеси сильных и слабых кислот и оснований и солей. Программа имеет простой интерфейс и работает в распространенных операционных системах "Windows 95/98/NT". Приведены примеры использования программы.
Одним из наиболее частых, рутинных расчетов, которые проводят химики-аналитики, является расчет кислотно-основных равновесий (вычисление рН в растворах слабых кислот и оснований, в буферных смесях), а также вычисление результатов титрования. В курсе аналитической химии изучение этих вопросов также занимает важное место.
Попытки автоматизировать проведение расчетов кислотно-основных равновесий предпринимались еще в 1930-е годы. Исторически первым средством такой автоматизации служили таблицы. Так, в 1933 г. Ф.Б.Клупт и А.Н.Агте (Германская комиссия атомных весов) разработали карманную «Алкали-ацидиметрическую таблицу для вычисления результатов титрования» для лаборантов-аналитиков [1]. Таблица позволяла сразу определить содержание в граммах серной, соляной, азотной, фосфорной, муравьиной, уксусной, щавелевой и молочной кислот; аммиака, гидроксидов, карбонатов, гидрокарбонатов щелочных и некоторых щелочноземельных металлов, исходя из объема 1 М раствора титранта (для титрантов другой концентрации необходимо провести расчет с использованием простой пропорции). В ряде справочников приводятся таблицы, позволяющие подобрать состав ограниченного круга буферных растворов при определенном значении рН [2, 3]. Однако форма таблицы оказалась "негибкой", поскольку составление подобных таблиц для широкого спектра сильных и слабых кислот, оснований и их смесей превратило бы удобную карманную таблицу в "гроссбух".
На практике современный химик-аналитик, особенно в области биологического анализа, работает со смесями весьма сложного состава с широким диапазоном концентрацияй компонентов. В этом случае значения рН необходимо находить расчетным путем. Для расчета рН в сложных смесях часто прибегают к серьезным упрощениям (пренебрежение степенью диссоциации слабых кислот или оснований, упрощение уравнений высокой степени до квадратичных или даже до уравнений первой степени) [3].
С другой стороны, ранее в курсе аналитической химии вопросы расчетов равновесий в растворах и расчетов в титриметрии занимали едва ли не основное место. Так, в учебнике "Количественный анализ" 1955 г. [4] кислотно-основным равновесиям посвящено около 30% всего объема издания. В настоящее же время ввиду резко возросшего объема знаний в области аналитической химии удельный вес этого раздела существенно снизился: в учебнике "Analytical Chemistry" 1998 г. [5] он составляют всего 5%. Поэтому необходим переход к иной методологии преподавания кислотно-основных равновесий в курсе аналитической химии, исходя из новой универсальной формы расчета равновесий, созданной в духе времени и основанной на идеях объектно-ориентированного подхода с инкапсуляцией частностей в некое единое, в достаточной степени визуальное и интуитивно понятное, целое.
Наличие гигантского количества информации в текстовом виде, которое надо постоянно держать в памяти и динамически пользоваться, заставляет искать новые подходы, чтобы сделать форму представления информации наиболее удобной и наглядной для человека. С этой точки зрения табличная форма, хотя и удобна для упрощения расчетов, но не универсальна. В настоящее время, в связи с широкой компьютеризацией различных областей химии задача автоматизации расчета кислотно-основных равновесий может быть решена и оформлена в виде «карманного калькулятора» с доступным программным обеспечением, позволяющим максимально ускорить проведение рутинных расчетов без каких-либо упрощений и приближений.
Первые попытки расчета кислотно-основных равновесий с помощью персональных ЭВМ были предприняты в 1989-90 гг [6, 7]. Однако интерфейс программы, с позиций настоящего времени, имел неудобную для пользователя структуру; при этом невозможно было редактировать уже введенные данные и выводить на печать результаты расчета. Программы позволяли рассчитать рН только в системах, содержащих не более трех компонентов [7], а ионная сила в растворе не учитывалась. Нами создана программа "Acid-Base Calculator" для вычисления рН и ионной силы водных растворов кислот и оснований или их смесей, работающая в операционных системах "Windows 95/98/NT".
Экспериментальная часть
В работе использовали персональный компьютер с процессором Pentium-150, жестким диском 1,6 Гбайт, оперативной памятью 80 Мбайт и установленной операционной системой "Windows-98". Программу проверяли также на компьютерах с операционными системами "Windows 95/NT", с процессорами классов 486-Pentium-PentiumII. Программа написана с применением объектно-ориентированного программирования в среде разработки Visual С++ [8, 9].
Обсуждение результатов
Аппаратные требования. Предложенная программа "Acid-Base Calculator" имеет стандартный, интуитивно понятный для пользователя интерфейс (рис.1); она позволяет заносить в память состав и параметры заданной смеси и выводить результаты расчета в специальное окно редактирования и распечатывать в нужной форме. Для корректной работы программы должны быть следующие аппаратные требования:
компьютер - Windows-совместимый,
процессор - 80486 и выше,
оперативная память - не менее 16 МБ,
дисковод - для дискет объемом 1.44 МБ,
свободный объем на жестком диске - 111 кБ,
графический режим - 256 цветов и выше при разрешении 640х480,
оперативная система - Windows 95/98/NT.
Дополнительное программное обеспечение не требуется.
Используемые в программе физико-химические положения. Физико-химическая часть программы "Acid-Base Calculator" включает в себя уравнение электронейтральности раствора, а также уравнения материального баланса по каждому компоненту смеси [10-12]. Состав водного раствора, содержащего смесь слабых кислот, оснований и сильного электролита, задают следующими параметрами:
Na – число слабых кислот вида HnA ,
Nb – число слабых оснований вида B(OH)n,
где na (nb) - число ступеней диссоциации кислоты (основания),
pKa (pKb) - отрицательный десятичный логарифм константы диссоциации кислоты (основания),
СHA (СBOH) - концентрация кислоты (основания),
СNaCl - концентрация сильного электролита.
Систему описывают уравнения материального баланса:
по каждой кислоте,
по каждому основанию.
и уравнение электронейтральности.
Математическая часть программы "Acid-Base Calculator" включает метод решения уравнения n-ого порядка одной переменной – [H+] [13]. В программе использован метод дихотомии.
Интерфейс программы. На рис.1. представлено главное диалоговое окно после запуска программы. Диалоговое окно оформлено в виде калькулятора - имеет индикатор, отображающий вводимые данные и результаты расчета, и кнопки для ввода параметров. Первый блок кнопок "CNa" и "CCl"- служит для ввода концентрации анионов и катионов всех сильных электролитов, входящих в состав смеси.
Второй блок кнопок - "Weak Base" - служит для ввода числа слабых оснований в смеси ("Num"), числа ступеней диссоциации для каждого из слабоосновных компонентов ("n_b_c"), значений констант диссоциации ("pKb") и концентраций каждого компонента ("с"). Параметры по каждому компоненту вводятся пошагово - "n_b_c" - "рKb" - "с", после этого - для следующего слабоосновного компонента и т.д. Концентрации компонентов можно вводить либо как "0.001" (через разделительную точку), либо как "1e-3". В блоке расположены также 2 кнопки ">>" и "<<" - для редактирования заданных констант диссоциации или концентраций компонентов.
Блок кнопок "Weak Acid" аналогичен предыдущему: ввод числа слабых кислот в смеси ("Num"), числа ступеней диссоциации для каждого из слабокислотных компонентов ("n_a_c"), значений констант диссоциации ("pKa") и концентраций каждого компонента ("с"), для редактирования введенных параметров служат кнопки ">>" и "<<".
После ввода параметров всей смеси следует нажать кнопку "Enter" для запуска расчетов. По умолчанию программа одновременно вычисляет значения рН и ионной силы (установлены соответствующие флажки в диалоговом окне), но в зависимости от конкретной задачи можно установить только один из расчетов.
Внизу диалогового окна расположен блок "Results". При последовательном нажатии кнопок "pH=" и "Ionic Strength=" на индикаторе появляются вычисленные значения рН или ионной силы соответственно. Заданные параметры по каждому компоненту смеси и результаты параметра можно вывести в диалоговое окно редактирования "Summary" (рис.2), а при необходимости перенести их посредством буфера обмена в любой текстовый редактор и затем вывести на печать.На рис.2 показано содержание диалогового окна редактирования после расчета рН и ионной силы универсальной буферной смеси [3], состоящей из уксусной, фосфорной и борной кислот и NaОH. (Концентрация NaOH выводится в диалоговом окне как СNa). Для перехода к расчету следующей системы следует нажать кнопку "Reset".
Примеры использования программы "Acid-Base Calculator". 1. Расчет рН универсальной буферной смеси. Универсальная буферная смесь содержит уксусную, фосфорную и борную кислоты и NaОH [3] (табл. - рис.3).
Измеренное на цифровом рН-метре "TOA Electronics HM-20S" (Япония) с комбинированным электродом значение рН смеси равно 2,48; в справочнике [3] приведено значение 2,50. Значение рН, вычисленное с помощью программы (рис.2), составляет 2,46 (2,457), что очень хорошо согласуется с экспериментальными результатами. Вычисленное значение ионной силы в смеси равно 0,0135 (рис.2., табл. на рис.3).
2. Расчет рН биологической буферной смеси. Рассмотрим буферную смесь для изоэлектрофокусирования белков [14], содержащую:
10мM MES [2-(N-морфолино)-этансульфоновая к-та, pKa 6.4],
10мM ACES [N-(2-ацетамидо)-2-аминоэтансульфоновая кислота, pKa 7.3],
10мM TES [N-трис(оксиметил)метил-2-аминоэтансульфоновая кислота, pKa 7.9],
10мM Tricine [N-трис(оксиметил)метилглицин, pKa 8.6],
10мM Bicine [N,N''-бис(2-оксиэтил)глицин, pKa 8.74],
5мM Tau [таурин, 2-аминоэтансульфоновая кислота, pKa 9.7].
Таким образом, в буферной смеси содержится 6 одноосновных аминокислот. Вычисленное по программе значение рН равно 4.17, а приведенное в статье [14] значение рН составляет 4,33. Некоторое различие между рассчитанным и экспериментальным значениями рН связано с тем, что не учтено влияние слабоосновных групп аминокислот в смеси (информация о значениях pKb аминогрупп в данной ссылке отсутствует).
3. Использование программы для градуировки рН-метра. При отсутствии специальных буферных растворов (рН 3,56 и 9,18) для градуировки рН-метра можно самим приготовить буферные растворы из имеющихся компонентов в кислой и щелочной области и, зная точную концентрацию компонентов, вычислить их значения рН по программе, а затем настроить рН-метр по буферным растворам до рассчитанных значений.
4. Расчет состава смеси с заданным рН. В ряде случаев исследователю приходится решать "обратную задачу" - рассчитать концентрации компонентов раствора с требуемым значением рН. Такая задача, например, возникает при приготовлении многокомпонентных подвижных фаз в ионообменной хроматографии белков или в хроматофокусировании белков, когда необходимо точно создавать требуемое рН подвижной фазы [15-16]. С помощью программы "Acid-Base Calculator" можно варьировать концентрации компонентов подвижной фазы до достижения заданного рН (тем более, что "Acid-Base Calculator" позволяет редактировать введенные концентрации без перезапуска программы и без нового ввода данных по рК, числа ступеней диссоциации.), и только потом готовить элюент с рассчитанными концентрациями компонентов. С помощью программы рассчитан состав подвижных фаз при образовании "аномальных" участков на профилях внутренних градиентов рН в ионообменной хроматографии [15-17]. В настоящий момент программа подключена в качестве вспомогательной к разрабатываемой компьютерной базе данных по внутренним градиентам рН в ионообменной хроматографии [16].
Помимо применения для рутинных расчетов рН, программу "Acid-Base Calculator" можно использовать в учебном процессе при изучении кислотно-основных равновесий в растворах. Студент при этом должен обладать фундаментальными химическими знаниями, чтобы корректно составлять уравнения материального баланса и грамотно использовать "Acid-Base Calculator". А исследователю программа поможет сэкономить время, требуемое для вычислений.

Официальный сайт:http://sandro-i.narod.ru/abcalc.html

Размер:42 Кв

Скачать:

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]
кардинал
кардинал
Модератор
Модератор

Сообщения : 1920
Дата регистрации : 2009-08-10
Место жительства : Из далека...

Вернуться к началу Перейти вниз

Вернуться к началу

- Похожие темы

 
Права доступа к этому форуму:
Вы не можете отвечать на сообщения