1. hsc chemistry қолданбалар пакеті туралы жалпы ақпарат
Пакетке енгізілген деректер базалары
жүктеу/скачать 8,77 Mb.
|
анализаторлар
| 1.4. Пакетке енгізілген деректер базалары
Нұсқаға байланысты HSC Chemistry пакетінде бірнеше дерекқор бар, олардың негізгілері төмендегідей: 1) бейорганикалық және органикалық заттардың термодинамикалық қасиеттері туралы анықтамалық деректер; 2) химиялық элементтердің қасиеттері туралы анықтамалық; 3) физикалық шамалардың өлшем бірліктері бойынша анықтамалық және әртүрлі жүйелердегі осы бірліктер арасындағы қатынастар; 4) материалдардың жылу өткізгіштік коэффициенттері; 5) әртүрлі конвекция режимдері үшін жылу беру коэффициенттері; 6) сәуле шығару қабілеті. Ең жетілдірілген нұсқаларында басқа дерекқорлар бар, атап айтқанда, пайдалы қазбалардың құрамына, әртүрлі кен орындарының рудаларының құрамына және кен орындарының географиялық орналасуына сәйкес. Ең маңызды және ауқымды мәліметтер қорының бірі бейорганикалық және органикалық заттардың термодинамикалық қасиеттері туралы анықтамалық база болып табылады. Пакет нұсқасына байланысты бұл дерекқорда 15–28 мың заттарға арналған термодинамикалық анықтамалық деректер бар. Металлургиялық есептеулер үшін мәліметтер базасында оксидтердің, сульфидтердің, силикаттардың, галогенидтердің және бастапқы және қайталама шикізат құрамына кіретін басқа да металл қосылыстарының сипаттамалары болуы маңызды. Мәліметтер қорын жасау кезінде 1500-ден астам әдеби дереккөздер абстракцияланды, бұл жұмысқа бірнеше ондаған беделді шетелдік ұйымдар, соның ішінде университеттер мен ғылыми-зерттеу институттары қатысты. Нәтижесінде, деректер базасында берілген ақпарат заманауи көздерден алынған және жеткілікті сенімді деп айтуға болады. Деректердің сенімділік дәрежесі индекстелген, бұл оны кез келген заттар үшін бағалауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, бұл база кеңейтуге мүмкіндік береді. Деректер базасында қажетті ақпарат болмаған жағдайда (мысалы, сирек металдардың қосылыстары немесе сирек кездесетін қосылыстар, мысалы, интерметалл қосылыстары үшін) қажетті ақпаратты жоғары мамандандырылған әдебиеттерден табуға болады немесе эксперименталды түрде алуға болады. Мәліметтер қорының құрылымы бұл ақпаратты стандарттауға және пайдаланушы деректер базасына енгізуге мүмкіндік береді. Болашақта бағдарлама модульдері есептеулерде пайдаланушы деректер қорындағы деректерді пайдалана алады. Заттардың термодинамикалық қасиеттері туралы мәліметтер базасына кіруді DATABASE батырмасы арқылы пакеттің негізгі мәзірінен орындауға болады (H – Entalpy, S – Entropy және C – Heat Capacity). Бұл деректер қорының негізгі мәзірінің келесі терезесін ашады (2-сурет). Бұл жағдайда заттың термодинамикалық қасиеттерін іздеудің бірнеше жолы мүмкін, ең қарапайымы төмендегідей. Берілген элементтері бар түрлерді іздеу түймешігін қолданайық. Экранда Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесі көрсетіледі (3-сурет). Заттың құрамына кіретін элементтерді көрсетейік, мысалы, CuFeS2. Ол үшін курсорды Cu түймешігіне апарып, тінтуірдің сол жақ түймешігін басыңыз. Cu элементін таңдаңыз енгізу жолағында пайда болады. Біз басқа элементтерді де атап өтеміз. Терезенің төменгі бөлігіндегі Іздеу режимі (Келесі күйлерді табу) қосқыштарын бізді қызықтыратын күйлерге сәйкес күйге орнатыңыз: Газ - газ тәрізді, Конденсацияланған - конденсацияланған (сұйық немесе қатты), Газ иондары - иондар газ фазасы, Сулы иондар - электролиттегі иондар , Сұйықтар - сұйықтар, Сулы бейтарап - ерітіндідегі диссоциацияланбаған заттар. Сурет 2. Заттардың термодинамикалық қасиеттері бойынша мәліметтер базасымен жұмыс істеудің негізгі мәзірі Терезенің оң жағындағы төменгі бөлігінде орналасқан ОК батырмасын басыңыз – HSC Database ішіндегі List Species келесі терезе ашылады (4-сурет). Сол жақтағы осы терезенің өрісінде Меншікті деректер базасы (Пайдаланушы деректер қоры) панелі бар, егер біз ол жерде сәйкес деректерді бұрын орналастырмаған болсақ, ол бос. Осы терезенің ортасында, Негізгі деректер қоры тақтасында біз бұрын таңдаған элементтерді қамтитын заттардың тізімі көрсетіледі. Тізімнен бізді қызықтыратын затты табайық, ол үшін курсорды CuFeS2 нүктесіне апарып, тінтуірдің сол жақ батырмасын басу арқылы таңдаймыз. CuFeS2 саны мен формуласы Деректерді көрсету түймешігінің үстіндегі панельде пайда болады. «Деректерді көрсету» түймесін тінтуірдің сол жақ түймешігімен басыңыз. Сурет 3. Элементтерді таңдау терезесі Сурет 4. Іздеу терезесі Жаңа View HSC Database Content терезесі (5-сурет) іздеу нәтижелерін көрсетеді. Жұмыс терезесінің элементтері келесідей. Find What (Found by ...) жақтауында іздеуді жүзеге асыруға болатын белгілер келтірілген: Формула – химиялық формула; Structural Formula – құрылымдық формула; Химиялық атау - химиялық атау; Common Name – жиі қолданылатын атау; Химия. abs. Сан — «Химиялық рефераттар» айдары бойынша нөмір. Сурет 5. Cufes2 үшін мәліметтер базасының мазмұнының терезесіІ Іздеу жақтауы Негізгі дерекқорды немесе меншікті деректер деректер көзін көрсетеді. Әдепкі бойынша, бума деректерді калориялар мен олардан алынған бірліктермен шығарады. Сандық сипаттамаларды джоульге түрлендіру үшін Units жақтауында ауыстырғыш қажет (Өлшем бірліктері) Джоуль (Джоуль) позициясына қойыңыз. Мәліметтер қорының логикалық құрылымы келесідей. Барлығы үшін Мәліметтер қорындағы сипат бір немесе бірнеше жазбаларды қамтиды (деректер қоры кестесінің жолдары). Әрбір жазба өрістердің (бағандардың) жиынтығы болып табылады. Енгізу өрістері келесідей. Бірінші жолақтың тақырыбы жоқ және осы жазба берілген заттың агрегаттық күйі туралы ақпаратты қамтиды. Бұл өрістегі әріп заттың қатты (s - қатты), сұйық (l - сұйық) немесе газ тәрізді (g - газ) күйіне сәйкес келеді. Қатты күйдегі зат әртүрлі кристалдық формада болуы мүмкін болғандықтан, мәліметтер қорында бір зат үшін s әрпімен сипатталатын бірнеше жазба болуы мүмкін. Екінші өрісте Н тақырыбы бар және берілген заттың элементтерден түзілу стандартты энтальпиясының мәні бар. Өлшем бірлігінің атауы мольге килоджоуль. Үшінші өріс S деп белгіленген және заттың түзілу стандартты энтропиясын қамтиды. Өлшем бірлігінің атауы - моль-кельвинге арналған джоуль. A, B, C, D тақырыптарында белгіленген келесі төрт өріс формула арқылы молярлық жылу сыйымдылығын есептеуге арналған эмпирикалық коэффициенттердің мәндерін қамтиды. мұндағы T – температура, К, ол үшін есептеу жүргізіледі. Келесі екі өріс, T1 және T2, A, B, C, D коэффициенттерінің сәйкес мәндері жұмыс істейтін температура диапазонының шектерін көрсетеді.Температуралар кельвинмен берілген. Тығыздық өрісінде бөлме температурасы үшін тығыздық мәндері бар, г/см3. Түс және ерігіштік өрістері түсті қайта шығаруға арналған сандық кодты және кәдімгі температурадағы заттың судағы ерігіштігінің сандық мәнін көрсетуге арналған. Дегенмен, бума сипаттамасы бұл ақпарат дерекқордың кейінгі нұсқаларында берілетінін көрсетеді. Бұл өрістердің мазмұнын елемеу дұрыс. Анықтама өрісі деректер алынған дереккөзге қысқаша сілтемені қамтиды. Пакет сипаттамасы осы қысқаша анықтаманы дереккөздің толық библиографиялық сипаттамасына қалай кеңейтуге болатынын айтады. Айта кету керек, дереккөздердің арасында отандық анықтамалық кітаптар да көп. Соңғы екі өріс, балқу нүктесі және қайнау нүктесі, заттың балқу және булану температуралары үшін сақталған. Балқу температурасының болмауы заттың балқу температурасына жеткенге дейін ыдырауын білдіруі мүмкін. Көптеген заттардың қайнау температуралары эксперименталды түрде анықталмаған, сондықтан қайнау нүктесі өрісіндегі мәндер маңызды болуы керек. Бұл өрістегі нөлдік мәнді деректер жоқ деп түсіну керек. Біз таңдаған заттың деректер базасында қандай ақпарат бар екенін қарастырайық. Химиялық және құрылымдық формулалар, сонымен қатар жиі қолданылатын және химиялық атаулар берілген. Сан Химиялық абстракт классификаторы бойынша берілген, біздің зат үшін бұл 1308–56–1. Бұл қосылыстың молярлық массасы 183,513 г деп есептелген. Төменде стандарт энтальпияның мәндері кДж/моль және энтропия Дж/(моль·К) берілген. Молярлық жылу сыйымдылығын есептеу үшін полиномдық коэффициенттердің мәндері үш температура диапазоны үшін берілген, сәйкесінше K: 298–830, 830–930 және 930–1200. Барлық температура диапазонында зат қатты күйде қалады. CuFeS2 балқу температурасы 1223 К. Сондай-ақ берілген тығыздық (бөлме температурасында) 4,2 г/см3. Суреттегі заттардың тізімінде. 4 екі зат бар, олардың құрамы CuFeS2 формуласына сәйкес келеді, олардың тізімдегі сандары 13329 және 13332, соңғысы үшін формула CuFeS2 (C) түрінде жазылған. Олар кристалдық құрылымы бойынша ерекшеленеді, сондықтан олардың термодинамикалық сипаттамалары, тығыздығы, балқу температурасы және басқа да қасиеттері бар. Атап айтқанда, CuFeS2 (C) мыс сульфидті кендердің құрамына кіретін өте кең таралған мыс минералы - халькопирит дегенді білдіреді. FeS2 және FeS2 (M) жұбын қарастырайық. Олардың біріншісі - пирит, кең таралған темір сульфидті минерал. Екінші зат, марказит, кендерде әлдеқайда сирек кездеседі. Егер пирит үшін балқу температурасы 1440 К және тығыздығы 5,02 г/см3 болса, онда марказит үшін сәйкесінше 723 К және 4,87 г/см3. Әрине, энтальпияның, энтропияның және молярлық жылу сыйымдылығын есептеу коэффициенттерінің стандартты мәндері әртүрлі. Al2O3 (5 минерал), SiO2 (10 минерал), сондай-ақ силикаттар, шпинельдер, алюмосиликаттар және поливалентті металдардың оксидтері бірдей формуламен әсіресе көптеген минералды формаларға ие. Сондықтан есептеулер кезінде шикізат пен алынған өнімдердің құрамындағы заттарды дұрыс көрсету керек, егер белгілі болса, химиялық қосылыстардың минералдық түріне де назар аударады. Кейбір жағдайларда термодинамикалық есептеулерді T2 жоғарғы шегінен асатын температурада жүргізу қажет, одан жоғары молярлық жылу сыйымдылығын есептеу үшін эмпирикалық коэффициенттер жоқ. Есептеу мүмкін болу үшін молярлық жылу сыйымдылығының жоғары температуралар аймағына тәуелділігін экстраполяциялау қажет. HSC Chemistry пакетінде экстраполяция Criss-Cobble әдісі арқылы жүзеге асырылады. Термодинамикалық мәліметтерді экстраполяциялауға мүмкіндік беру үшін View HSC Database Content терезесінде сәйкес құсбелгіні қою керек (5-суретті қараңыз). Іс жүзінде заттардың термодинамикалық қасиеттері туралы электронды анықтамалық болып табылатын негізгі мәліметтер базасынан басқа, HSC Chemistry пакетінде химиялық элементтердің қасиеттері туралы анықтамалық бар. Бұл дерекқорға қол жеткізу үшін негізгі мәзірде Элементтер (Қасиеттер элементтер) түймесі бар, оны басу арқылы сәйкес терезе ашылады (6-сурет). Сурет 6. Элементтердің қасиеттері Әрбір химиялық элемент үшін бұл дерекқорда ең маңызды физикалық және химиялық сипаттамалар (атомдық масса, тығыздық, балқу және қайнау нүктелері, электр және жылу өткізгіштік, иондану потенциалы, атом радиусы, электронды қабықтардың құрылымы, электртерістілік, тотығу күйлері) қоса алғанда, 55 қасиеті бар. , қышқыл-негіздік қасиеттері және т.б.). Кез келген элементтің қасиеттерін іздеуге жылдам өту үшін Диаграмма батырмасын (Периодтық жүйе) пайдалануға болады, оны басу арқылы Д.И.Менделеев элементтерінің периодтық жүйесінің суреті бар терезені шақырамыз, онда біз таңдап, бізді қызықтыратын элементтің түймесін басыңыз. Оның қасиеттері суретте көрсетілген терезенің бірінші бағанында көрсетіледі. 6. Өлшем бірліктерін белгілеу Бірліктер бағанында берілген. Пакеттегі басқа деректер базасы физикалық шамалардың өлшем бірліктері және әртүрлі жүйелердегі өлшем бірліктерінің арасындағы байланыс туралы ақпаратты қамтиды. Бұл негізге буманың негізгі мәзірінен қол жеткізу үшін Units түймесін басыңыз. Ашылатын «Бірліктерді түрлендіру» терезесінде (7-сурет) бірнеше жұмыс парақтары бар (Түрлендіру, Бірліктер, Тұрақтылар, Тор, Ауа, H2O), түрлендіру парағы әдепкі бойынша қолжетімді. Сурет 7. Физикалық шамаларды өлшеу бірліктерін түрлендіру терезесі Шетелдік мақаланы оқып отырып, біз белгілі бір материалдың меншікті жылу сыйымдылығының мәні 55 Бту / (фунт R) - фунт дәрежесіне Ранкиннің британдық жылу бірліктері екенін анықтадық делік. Кәдімгі SI бірліктеріндегі меншікті жылу сыйымдылығы қандай? Бұл сәйкестікті орнату үшін біз HSC Chemistry пакетінің мүмкіндіктерін қолданамыз. Өлшем бірліктерін түрлендіруге арналған терезеге кіреміз (7-сурет), өлшем бірліктерінің тізімін қараңыз және одан (тінтуірдің меңзерімен және сол жақ түймешігімен) таңдаңыз Меншікті жылу сыйымдылығы (Меншікті жылу сыйымдылығы). Түрлендіру терезесінде (8-сурет) Data1, Units 1, Data 2, Units 2 деген төрт баған бар. Жоғарыда көрсетілген ұяшықтар оларға сәйкес өлшем бірліктерін және олар үшін ондық көбейткіштерді таңдау үшін қолданылады. Бұл ұяшықтардың оң жағында көрсеткі бар түймені басу керек және тізім ашылады, оның ішінен қажеттісін таңдау керек. Сурет 8. Өлшемдер бірліктерін SI жүйесіне аудару Содан кейін 2-деректер бағанының ұяшығына мәнді орнатыңыз және Enter пернесін басыңыз, сол жолда 1-деректер бағанының сол жағында көрсетілген мәнге баламалы мән болады: 55 Btu/(lb·R) тең 230,270 кДж/(кг·К) дейін. Бірліктер парағының қойындысына өтіп, біз әртүрлі жүйелердің бір-бірімен мәндері арасындағы сәйкестік кестесін табамыз. Кесте бірліктерді бір жүйеден екінші жүйеге түрлендіру коэффициенттерін көрсетеді. Тұрақтылар қойындысы 56 маңызды физикалық және химиялық константалардың тізімін ашады (9-сурет). Технологиялық процесті есептеу барысында Фарадей тұрақтысының мәні қажет болсын делік. Тұрақтылар қойындысына өтіңіз, терезенің оң жағындағы айналдыру жолағын пайдаланып тізімді бізге қажет Фарадей тұрақтысын тапқанша шолыңыз, оның дәстүрлі белгісі F, ол 9,649·104 С/мольге тең. Сурет. 9. Негізгі физикалық және химиялық константалар Тор қойындысында електің стандартты өлшемін миллиметрдегі материал бөлшектерінің өлшемдеріне түрлендіру шкаласы бар. Көбінесе материал байыту алдында –200 тор өлшеміне дейін ұсақталады, бұл 0,074 мм-ден аз бөлшектердің өлшеміне сәйкес келеді. Ал 0,053 мм өлшемі неге сәйкес келеді? Тор қойындысындағы елеуіш шкаласын пайдалану оңай жауап -270 тор. Ауа қойындысында атмосфералық ауа құрамының көлемдік және массалық пайыздардағы кестелері, сондай-ақ абсолютті (кг/м3) және салыстырмалы ылғалдылық кестелері бар. Мысалы, бізді ауаның абсолютті ылғалдылығы 26°С және салыстырмалы ылғалдылық 60% қызықтырады. Бұл параметрлер 16,204 г/нм3 (нм3 – 0 °C температураға және 101,3 кПа қысымға дейін төмендетілген «қалыпты» текше метр) немесе 16,204 273/(273 + 26) = 14,79 г/ мәніне сәйкес келеді. м3 ауа 26 °C температурада. Соңғы «Су» қойындысы температураға байланысты қаныққан су буының қысымының мәндерін көрсетеді. Мысалы, 120°С температурада автоклавтағы қысым қандай болады? Температураны орната отырып, біз кестеден оның 198,54 кПа немесе 1,96 атм тең екенін анықтаймыз. Пакетте сонымен қатар мазмұны мен логикалық құрылымы есептеу модульдерінің сипаттамасына арналған келесі тарауларда қарастырылатын басқа да мәліметтер қоры бар. Көптеген деректер базаларының болуы HSC Chemistry пакетін пайдаланушыға көп жағдайда есептеулерді орындау кезінде, сәйкес деректер қорынан қажетті деректерді алу кезінде анықтамалық кітаптарсыз жасауға мүмкіндік береді. Пакеттің есептеу модульдері қажет болған жағдайда деректер базасына автоматты түрде қол жеткізетінін тағы бір рет атап өту керек, бұл жағдайда пайдаланушы дерекқорларды шолу және қолмен іздеу міндетінен босатылады. жүктеу/скачать 8,77 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|