軟體教學7_課程筆記_Visual MINTEQ 3.1

軟體教學7_課程筆記_Visual MINTEQ 3.1_水化學模擬軟體

- 8月 31, 2018

今天來記錄這學期環化課程所教導使用的軟體，

Visual MINTEQ是用於計算天然水中金屬化合物形態，

溶解度平衡，吸附等...免費化學平衡模擬軟體。

在其官方網頁上可免費下載

https://vminteq.lwr.kth.se/download/

網頁上提到，如果無法啟動，

請從Microsoft下載.NET Framework 4.5，

然後重新嘗試看看。

那這款軟體在依些情況下並無法使用

1. 需要運輸計算的問題。Visual MINTEQ運輸模型。

，例如，從污染源到水體的重金屬轉移率，

Visual MINTEQ只能計算一個點的化學成分。

2. 分配有機化合物。可以通過Visual MINTEQ計算非極性有機化學物質的分配（原則上），Visual MINTEQ主要用於計算水中無機離子和痕量金屬的平衡。

3. Visual MINTEQ無法處理風化或生物降解等非平衡過程。

4. 高壓或高溫環境下的問題，例如深層地質構造。

Visual MINTEQ經過優化，適用於溫度範圍0-40攝氏度，

壓力接近1大氣壓的水域。

原則上，Visual MINTEQ的計算引擎可以解決這類問題，

但必要的數據庫尚未組裝。

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那以上課的例題來說明使用方式，

老師提到一個重點，

使用上需要假設物質完全解離的情況，

水中物種一項一項分開輸入。

例題1 :

計算平衡pH值?

開啟軟體介面後可以看到左邊有pH 與離子強度的選單，

如果pH值已知，選擇 "fixed " 並輸入pH值。

如果要計算pH值，通常應選擇 "Calculated from mass and charge balance"，

但在某些情況下，您也可以選擇 "Calculated from mass balance"。

而這次要計算平衡後pH，

選擇預設的由質量平衡後計算(Calculated from mass balance)，

如果離子強度是固定的（與pH相同）。

在大多數情況下，您可以通過程式確定離子強度。

如果是這樣，請選擇 "To be Calculated"

並設定好右邊的濃度單位(Concentration unit )與溫度(Temperature)，

請記住一件重要的事情：不管你選擇什麼濃度單位，輸出結果都將以mol / L顯示

之後就可以將水中化合物濃度一一鍵入軟體中，

鍵入離子名稱後可以看到他會依A-Z排序，

選擇我們假設的離子物種，須注意其電位，

輸入離子的濃度，

點選 Add to list 後就可以鍵入其他離子，

點選Add to list 下的View / edit list 可以看到我們剛剛鍵入的資料，

有輸入錯誤的部分也可以從這邊刪除或是更改，

確認物種與濃度沒問題後就可以執行軟體計算，

就可得到其質量平衡後的pH值。

下方分別有三個選項

1. View species distribution (查看物種分布)

當點擊查看物種分佈按鈕時，您將被轉移到顯示溶液中每個物種分佈的每個組分總濃度百分比（以摩爾計）的頁面。但是，出現在列表中的物種應該佔組分總濃度的至少0.01％

2. Display saturation indices (顯示飽和度指數)

選擇顯示飽和度指數，您將得到一個列表，顯示平衡溶液相對於不同固相是否過飽和或不飽和

3. Equilibrated mass distribution (平衡質量分佈)

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實際情況此系統為開放系統，

大氣中的CO2進入系統中，

生成碳酸會造成pH改變，

假設條件改為

此時需要到 "Gases" 中進行添加大氣條件，

預設就是CO2了，

需要其他氣體也可以選擇

選擇需要的氣體與條件後一樣可以點選"List of fixed species"查看剛剛的設定是否正確，

或是需要刪除與更改都在這邊設定，

按下 "RUN" 執行後可以看到結果，

這時就會有碳酸的物種產生，

其中pH值也有些許改變

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那若是遇到會有沉澱物種的生成，

也可以由軟體去修正去除，

那先依下方條件設定後執行，