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Studio reazioni chimiche

Prode puo' proporre una gamma di prodotti per lo studio delle reazioni chimiche, tra questi HSC Chemistry , un applicativo impiegato nella ricerca, nell'industria e nell'insegnamento. Il cuore del programma e' costituito da una serie di procedure di calcolo ed una banca dati integrata che contiene dati su oltre 15000 (quindicimila) composti chimici, una quantita' di dati per cui erano in passato necessari piu' di 15 grossi tomi cartacei.
HSC Chemistry for Windows e' una valida soluzione per lo studio preliminare dei processi chimici prima di accedere ad un laboratorio per le costose prove e misure sperimentali. I risultati calcolati dalle funzioni di HSC Chemistry for Windows mostrano l'effetto della temperatura o delle composizioni iniziali sui prodotti ottenuti e sulla composizione finale permettendo di evitare una quantita' di costosi esperimenti in laboratorio e fornendo al progettista i mezzi per identificare velocemente la soluzione ottimale. Le 12 diverse procedure di calcolo incluse nel programma permettono di risolvere una ampia gamma di di problemi tra cui :
  • risoluzione reazioni chimiche
  • bilanci materia ed energia
  • calcolo equilibrio chimico (Gibbs)
  • calcolo peso molare
  • calcolo diagrammi stabilita'
  • calcolo diagrammi Eh-pH

Risoluzione reazioni chimiche

Tradizionalmente i ricercatori hanno verificato le proprie idee identificando la serie delle reazioni chimiche in grado di definire un problema e calcolando le costanti di equilibrio e l'energia di reazione rilevandole dai testi contenenti questi dati, un processo lungo che richiede spesso una serie di calcoli per convertire le varie grandezze.
HSC Chemistry for Windows fa tutto questo istantaneamente, e' sufficiente introdurre le reazioni in gioco ed il programma calcola l'energia di reazione, le costanti di equilibrio alle diverse temperature e le quantita' dei diversi componenti. I dati venmgono introdotti attraverso semplici formulazioni :

2FeS2 + 19H2O = Fe2O3 + 4SO4(-2a) + 38H(+a) + 30e-

HSC Chemistry for Windows verifica il bilancio totale dei componenti e fornisce il valore della quantita' totale di calore assorbito o rilasciato dal processo di reazione. Le costanti di equilibrio indicano la direzione in cui avviene la reazione.

Bilanci materia ed energia

I bilanci di energia sono necessari per stimare le richieste globali ed i relativi costi di un processo come pure le necessarie condizioni iniziali, nessun processo puo' svolgersi se il bilancio di energia non viene rispettato. Le diverse componenti in ingresso ed in uscita come pure le relative quantita' e temperature sono necessarie per i calcoli. HSC Chemistry for Windows ricalcola il bilancio energetico ogni volta che le condizioni iniziali risultano modificate, in questo modo e' possibile ad esempio identificare le temperature con cui alimentare le diverse componenti cosi' da poter escludere il riscaldamento del reattore.
Il bilancio di energia teorico puo' essere calcolato considerando le diverse componenti e le relative quantita' in gioco, il bilancio teorico puo' quindi venire corretto attraverso i risultati degli esperimenti, i valori calcolati risultano di grande utilita' per applicare i dati misurati in laboratorio agli impianti in scala reale.

Calcoli equilibrio (Gibbs)

I calcoli di equilibrio permettono di osservare l'influenza delle principali variabili quali la composizione iniziale e la temperatura sulla composizione finale. HSC Chemistry for Windows calcola la composizione finale nelle diverse fasi, l'utente specifica le composizioni iniziali, temperature e specie, le specie possono essere definite selezionando (graficamente) gli elementi presenti nel sistema o introducendo le formule, i coefficenti di attivita' possono essere definiti, se richiesto, come valori costanti o dipendenti da temperatura e composizione.
I calcoli possono essere ripetuti iterativamente a intervalli prefissati entro due composizioni o temperature prestabilite.
Le composizioni vengono calcolate attraverso un metodo di minimizzazione dell'energia libera (Gibbs), il metodo ricerca la combinazione piu' stabile delle fasi dove l'energia del sistema risulta minima per una prederminata quantita' di materiale (vincolo risolutivo del sistema) e pressione e temperatura costanti. I risultati vengono presentati graficamente come funzioni della composizione, temperatura, pressione parziale etc.

HSC Chemistry

Calcolo pesi molari

HSC Chemistry for Windows include un semplice calcolatore in grado di visualizzare velocemente le percentuali dei vari elementi in termini di massa o peso atomico.

Calcolo diagrammi stabilita'

HSC Chemistry for Windows include una opzione per il calcolo ed il disegno dei diagrammi di stabilita', questi strumenti consentono di valutare velocemente le regioni stabili delle diverse fasi al variare delle pressioni parziali dei diversi componenti.

HSC Chemistry

Calcolo diagrammi Eh-pH

La conoscenza della stabilita' delle diverse specie presenti in una soluzion acquosa consente di valutare processi di corrosione, dissociazione, precipitazione etc. HSC Chemistry for Windows include una opzione per il calcolo ed il disegno di diagrammi di stabilita' delle soluzioni acquose.

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