利用同位素分馏解析水中的量子力学效应
化学物理
2013-07-30 v1 统计力学
摘要
当两相水处于平衡状态时，由于它们不同的相亲和力，各相中氢同位素的比例会发生轻微改变。这种同位素分馏过程可用于分析水在全球气候中的运动。在此我们表明，平衡分馏比作为一个纯粹的量子力学性质，也为评估水中核量子涨落的幅度提供了灵敏的探针。通过比较一系列水模型的预测，我们发现那些将 OH 化学键描述为刚性或谐振子的模型极大地高估了同位素分馏的幅度。而那些在该坐标中考虑非谐性的模型则显示出更准确的结果，因为它们能够产生分子间与分子内量子效应的部分抵消。这些结果证明了水中存在竞争性量子效应，并使我们能够识别这种抵消如何在宽温度范围内变化。此外，这项工作表明模拟可以为氢分馏提供准确的预测和见解。
引用
@article{arxiv.1307.7684,
title = {Unraveling quantum mechanical effects in water using isotopic fractionation},
author = {Thomas E. Markland and B. J. Berne},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.7684},
year = {2013}
}
备注
6 pages, 2 figures, 2 tables