模拟叔丁醇水溶液中最大密度温度
软凝聚态物质
2021-07-28 v1
摘要
高稀释下的短链醇是极少数能增强水反常行为(特别是最大密度温度值)的溶质之一。这一最早于六十年代初被实验发现的特殊特征,在原子模型层面一直缺乏完整的解释。在本文中,我们首先引入一个叔丁醇的双位点模型,其中涉及氢键的相互作用由 Stillinger-Weber 势表示,遵循 Molinero 和 Moore 首次提出的思想,[J. Phys. Chem. B, 113, 4008, (2009)]。我们的模型参数经过拟合,以半定量地重现先前提出的联合原子和全原子 OPLS 模型的实验密度和汽化焓。水使用上述由 Molinero 和 Moore 引入的势模型表示,水与叔丁醇之间的交叉相互作用参数经过优化,以在混合物的整个组成范围内对实验过剩焓和过剩体积给出合理的描述。我们将看到,我们的简单模型能够重现极低醇摩尔分数下最大密度温度变化中存在一个极大值,随后显著下降直至密度反常本身消失。我们已将这种行为与水的局域结构变化相关联,并与水/叔丁醇混合物的全原子模拟结果进行了比较。
引用
@article{arxiv.2008.02306,
title = {Modeling the temperature of maximum density of aqueous tert-butanol solutions},
author = {Murilo S. Marques and Enrique Lomba and Eva G. Noya and D. González-Salgado and Marcia C. Barbosa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.02306},
year = {2021}
}