background image

 

- 1 - 

 

 

 

 

Equilibria Speciation Tool 

 

Wersja 1.1  

  Freeware / Instalka 

 

http://freewebs.com/solverstat/est/est.htm

 

 

 

EST  

Narzędzie symulacji równowagi 

 

Przekład 

Robert Wiśniewski 

 

 

 

http://chomikuj.pl/bobwis 

 
 
Jest to dodatek do Excela (Add-In) przeznaczony do symulacji równowagi chemicznej w roztworach. 
Program  oblicza  termodynamiczne  stężenia  równowagowe  w  roztworach  wodnych  i  niewodnych. 
Obsługuje równowagi homogeniczne i heterogeniczne w fazie ciekłej i gazowej. Oblicza poprawki na 
siłę jonową i aktywności. Aby korzystać z programu, w Excelu musi być zainstalowany dodatek Solver. 
 

 

background image

 

- 2 - 

 

Przekład pliku 

 

Est Manual.pdf 

 

Wprowadzenie 

 
EST  (skrót  od  ang.  Equilibria  Speciation  Tool)  jest  aplikacją  Add-In  do  Excela  przeznaczoną  do 
obliczania równowagi chemicznej. Z aplikacji tej można korzystać trzema sposobami: 
 

1.  Jako zwykły symulator specjacji 

1

, w którym wejście i wyjście może być połączone z wykresami 

lub formułami przy korzystaniu ze standardowych reguł Excela. 

 

 

2.  Jako  interakcyjne  narzędzie  pozwalające  na  interakcję  z takimi  elementami  Excela jak  formuły 

i inne narzędzia.   
 

3.  Jako bezpłatna aplikacja Open Source. 

 
 

Zwykłe korzystanie 

 
Otworzyć plik Tutorial.xls i obejrzeć arkusz Tutorial 1. Zobaczymy w nim 4 obszary: 
 

1.  Obszar zielony – Zawiera  model, tzn. logarytmy stałych, stechiometrię i nazwy składników 

 

2.  Obszar  niebieski  –  Zawiera  objętości  początkowe  Volume  (l)  i  maksymalne  objętości 

dodawane za pomocą biurety oraz stężenia składników (mol/l) w biurecie 

 

3.  Obszar żółty – Zawiera każdy punkt miareczkowania dodawanej objętości, łączną objętość 

w naczyniu i łączne stężenie każdego składnika 

 

 

4.  Obszar czerwony – Zawiera wyniki EST, tzn. stężenia, aktywności lub stężenia względne/ 

 
Podkreśla się, że zielony obszar modelu powinien zawierać skowo kluczowe Model
 
Istnieje 6 typów stałych, z których można korzystać w EST
 

  Log Kf – Stała tworzenia 
  pKa – Stała kwasowa 
  Kw – Stała  autoprotolizy 
  Ksp – Stała iloczynu rozpuszczalności 
  KD – Stała rozkładu 
  Er – Potencjał redox 

 
Istnieją również pewne nazwy składników mające określone znaczenie: 
 

  H lub H+ dla protonu 
  OH lub OH- dla skojarzonej zasady rozpuszczalnika 
  e lub e- dla elektronu 

 

                                                

1

 

Specjacja chemiczna – występowanie w badanym obiekcie tego samego pierwiastka   chemicznego w różnych 

postaciach.   Specjacja biologiczna – proces powstawania nowych gatunków (przyp. tłumacza). 

 

background image

 

- 3 - 

 

Można  również  wyspecyfikować  ładunek  korzystając  ze  znaków  +  lub  -  po  których  następuje  liczba 
ładunków, np. H+ dla H

+

 lub PO

4

-3 dla PO

4

-3

.  Nie mieści się to w konwencji chemicznej, ale znacznie 

upraszcza zapisywania modeli. 
 
Istnieją pewne symbole specjalne stosowane razem z nazwami składników: 
 

  $  – do utrzymywania stałego stężenia swobodnego w całej objętości 
  – do markowania składnika o stężeniu logarytmicznym stosowanym w symulacji rozkładu 
  – do markowania odnośnego składnika dla względnego wyniku 
    –  do  markowania  „formalnego”  składnika  o  danej  wartości  aktywności,  ale  przy  swobodnym 

stężeniu zerowym. 

 
Dozwolona jest stechiometria ujemna, ale  pod warunkiem unikania wartości zerowej stężenia.  
Ułamkowe współczynniki stechiometrii nie są dozwolone. 
Niektóre  dane    mogą  być  opatrzone  komentarzami  w  Excelu  (w  tym  celu  należy  kliknąć  komórkę 
prawym klawiszem myszki i w otworzonym menu kontekstowym wybrać polecenie Wstaw komentarz
w  celu  edycji  istniejącego  komentarza  wybrać  polecenie  w  menu  kontekstowym  polecenie  Edytuj 
komentarz
.). 
 

Model (komórka A1 lub C1) 

 
Label = ON/OFF 

Ustawienie etykiety wyniku 

StartCol = 8 

Ustawienie startowej kolumny (początkowa komórka modelu) 

Activity = OFF / ON / Print 

Ustawienie aktywności obliczania (Print uaktywnia wynik) 

DaviesA =  0,509 

Ustawienie wartości stałej A w równaniu Daviesa 

 

DaviesD =  0,3 

Ustawienie wartości stałej D w równaniu Daviesa 

Solvent =  55,5 

Ustawienie  stężenia  molowego  rozpuszczalnika  na  1,  po  czym 
stężenie OH- zostanie obliczone na podstawie stałej autoprotolizy: 

 

T =  298,15 

Ustawienie temperatury bezwzględnej stosowanej w równaniu Nersta 

GAcycle = 1 

Ustawienie liczby cykli GA w EST (domyślnie = 1). 
W trudnych przypadkach lepsze jest GA > 1 

Interpolate = 2 

Ustawienie  liczby  punktów  stosowanych  w  wewnętrznej  procedurze 
interpolacji; można przyspieszyć obliczenia przyjmując > 2  

Extrapolate = 0 

Ustawienie  liczby  punktów  stosowanych  w  wewnętrznej  procedurze 
ekstrapolacji; w trudnych przypadkach można przyjąć > 2 

Log KD 

 
PhaseVol = 0,01 

Ustawienie objętości drugiej fazy 
Trzeba wprowadzać dla każdej KD 

Buret  (biureta – przypadek miareczkowania) 

 
NPoint = 51 

Ustawienie liczby punktów 

pX  (przypadek rozkładu) 

 
NPoint = 51 

Ustawienie liczby punktów 

background image

 

- 4 - 

 

Można    korzystać  z  dwóch  typów  symulacji:  miareczkowanie  Titration  lub  rozkład  Distribution
Pierwsza  metoda  jest  oczywista,  natomiast  drugą  stosuje  się  do  symulowania  rozkładu  określonych 
próbek przy zmianie swobodnego stężenia wybranego składnika (patrz arkusz Tutorial 2). 
 
Użytkownik może zastąpić objętość biurety Burette Volume słowem kluczowym Batch. Dzięki temu 
można  ręcznie  wpisywać  łączne  stężenia  składników  (patrz  arkusz  Tutorial  3  –  podkreśla  się,  że 
formuły Excela korzystają z łącznego stężenia). 
 

Uruchamianie EST 

 

1.  Załadować EST (plik est.xla). Zobaczymy nowe menu Est

 

 

 
Uruchom 
Nowe miareczkowanie 
Nowy rozkład 
Nowe uruchomienie automatyczne 
Nowe wielokrotne uruchomienie 
Wyjście 
Informacje o EST 
 

 

2.  Wybrać polecenie menu New Titration lub New Distribution w menu Est 

 

 

3.  Wpisać  swój  model  (nazwy  składników,  stale,  współczynniki  stechiometrii,  stężenia 

składników, objętości komórki  biurety, słowa kluczowe. ...) 

 

 

4.  Kliknąć polecenie menu Eset Run w celu uruchomienia procedury. 

 
 

TEORIA 

 
Tej części  dokumentu nie tłumaczono (przypis tłumacza).