大(dà)小(xiǎo):1,089.4M 語言(yán): 中(zhōng)文
類型(xíng):旅遊服務 係統:macOS
備案號:備(bèi)案號:蘇9N-201059344-51B




按化學體係分類
計算機在分析(xī)化(huà)學中的應用
數據(jù)處理
條件預測
提高選擇性(xìng)
提高靈敏度
實(shí)現儀器自動化和智能化
計算機在有機化學中的應用
譜圖檢索
差(chà)譜(pǔ)技術
結構解析(xī)
合成路線設計
按計(jì)算機應用方法分類
數值計算
化(huà)學模似
實時控製
模式識(shí)別
數(shù)據庫
專家係統━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
計算機是一種多功能的設備,可用於計算、擬合(hé)模擬、製表、繪圖、選擇、判(pàn)別、存貯、檢索、統計、管理、自動控(kòng)製、人工智能、專家係(xì)統等方(fāng)麵。計算機在化(huà)學中的應用可從不(bú)同角度分類:按化學體係,可從解決化學各分支學科的問題分類;按應用(yòng)方(fāng)法,則是從計(jì)算機的功能(néng)應用來分類。
按化學體係分類
計算(suàn)機在分析化學中的應用(yòng)簡稱計算分析,其內容有:
數據處理利用一元統計,可對同一項目的若幹次測量數據進行統計處理,計算置信(xìn)區間、標準(zhǔn)誤差、變動係(xì)數等。利用二元統計,可以計(jì)算含量與滴(dī)定體積或濃度與吸光度之間的直(zhí)線方程(線性回歸(guī)法)。用程序型計(jì)算器也(yě)能迅速完成這些計算。
條件預測根據溶液(yè)平衡原理,考慮副反應係數校(xiào)正,形成精確的數學模型,可對化學分析條件進行預測,例如顯色反應最合適的pH的預(yù)測、離子交換色(sè)譜法中淋洗液濃度和用(yòng)量的預測等。在較複(fù)雜的情況下,可以利用計(jì)算數學方法。設有10種金屬(shǔ)離子與10種絡合劑共(gòng)存,它們之間的(de)競爭反應可用(yòng)迭代法預測(cè),計(jì)算機對每(měi)種絡合物(wù)用迭(dié)代(dài)法處理,獲得收斂結果的(de)報出答案,迭代999次仍不收斂者棄去,總共不多於10萬個數據的(de)計算。按常(cháng)法以每個(gè)數據平均費(fèi)時6分鍾計,一個人要三年半才(cái)能(néng)算完,用計算機處理不到(dào)1小時可得出答案,為化學分析中哪種離子參加反應(yīng)、哪些離子被掩蔽等條件,獲得可(kě)靠的預(yù)測效果。
提高選擇性即準確測定(dìng)指定的組分,消除幹擾一般可概括為下列兩種(zhǒng)模型:①平衡模型,以各種平衡常(cháng)數為依據,把共存的每種平衡都寫成一個方(fāng)程式,形成一組方程。在測得某些未知量之後,就可把被測物質的共存幹擾物質的含(hán)量一起計算出來。這(zhè)種模型適於處理化學分析問題(tí),但受到平衡常數的精密(mì)度(dù)和高濃度溶液中活(huó)度校正的準確度的限製(zhì)。②當量模型,以廣義的(de)當量(liàng)關係,即測定信息(xī)與被測物含量的關係為依據。這(zhè)些測定信息可以是滴定體積、沉澱重(chóng)量、吸收、發射、電流、電壓、波峰的高度或麵積等。將它們組成方程(chéng)組,可把多種組分的含量一起計算(suàn)出來。這種模(mó)型適(shì)用於化學分(fèn)析和各種儀器分析,準確度高於平衡模型,但也(yě)受到某些(xiē)限製。
此外,國(guó)內還研究了在多(duō)波長光度法(fǎ)中用計算機選擇波長對(或波長組),以及無機紅外光譜等方法,來提(tí)高測定性質相近元素(sù)的選擇(zé)性。
提(tí)高靈敏度改善信噪比、提高分辨率,常采用數學(xué)方法,使原來測(cè)量(liàng)不出來的量能被測出。其方法有累加平(píng)均法、導數光譜法、傅裏葉變換法、信(xìn)號相關法(fǎ)和卷積法等。
實現儀器自(zì)動化和智能化儀器自動化發展迅速(sù),內容包括數據采集(將儀器測得的模擬量通過模數轉換電(diàn)路轉換為數字,以便計算機處理)、數據處理(自動記錄、換算、校正、平滑)、自動控製(用程序控製進樣、加液、升溫、調節等操作),以及屏幕指導(操作人員不用帶紙筆(bǐ)和操作(zuò)規程,一切工作都由屏幕提示,人機對話,操(cāo)作過(guò)程(chéng)和結果都由機器打印記錄)等。
儀器智能化是一個新的課題(tí),是儀器自動化並配備專(zhuān)家係統的產(chǎn)物,其低級階段是配備小型數據庫,能選擇實驗條件,存貯(zhù)、調用譜圖(tú)等;其高級(jí)階段是用專(zhuān)家係統指導人們工作,檢查儀(yí)器,對操作人員輔導、答疑等。
計算機在有機化學中的應用簡(jiǎn)稱計算有機,其內容有:
譜圖檢索物質的不同結構引起譜圖上的不同特征。因此(cǐ),譜圖的檢索就成(chéng)為有機分析的重要手段,常用的有紅外、核磁、質譜等譜圖。例如,由實驗(yàn)測出未知物的紅外譜圖(tú),把它和(hé)標準譜圖對照,參照(zhào)質譜數據求得分子量,就可求得未知物(wù)的組成和結(jié)構。但是,標準譜圖數量太大,如果有18萬張標準譜圖,每2秒種翻(fān)閱1張,一個人要半個月才能翻完一遍,還(hái)談不上思考和比較。若將譜圖信(xìn)息數字化,用計(jì)算機進行檢索,就可(kě)以迅速指出實測譜圖與哪一張標準譜圖相同,或與哪幾張標準(zhǔn)譜圖相似程(chéng)度最大,這將(jiāng)為分析者(zhě)提供解決問題的線索(suǒ)。
差譜技術實測譜圖的可靠性通常存在一些問題,如溶劑、基體的影響(xiǎng),共存物(wù)質的幹(gàn)擾等。一般試樣本身就是未知物,欲將它提純為純化合(hé)物測譜是困(kùn)難的,這就產生了差譜(pǔ)技術,即用差減的方法產生相應於純化合物的譜圖。
傳(chuán)統的差譜是用光學方法,如利用參比溶(róng)液。雙光束補償等方法,對於識別未知含量的幹擾物質有困難(nán)。利用計算機執行(háng)差譜程序,可將(jiāng)幹擾物質的標準譜圖通(tōng)過換(huàn)算,與試樣的(de)譜圖進行差(chà)減(jiǎn),達到扣除(chú)基體、數據平滑、多組分逐級差譜(pǔ)等效果,為有機物的成分、結構(gòu)分析提供新的手段。
結構(gòu)解析1985年已知有機化合物約有600萬種,但已見報道的譜(pǔ)圖庫收集(jí)的譜(pǔ)圖(tú)一般(bān)少(shǎo)於(yú)20萬種。可以預(yù)料,譜圖檢(jiǎn)索是不能完(wán)全解決問(wèn)題(tí)的。結構解析方法利用已有的光譜、波譜數據,由人工歸納(nà)出(chū)結構單元與譜圖(tú)性質關係的“知識規則”,存(cún)入計算機,作為邏輯判斷的標準。試樣數據輸入時,計算機推理判斷,指出試樣的(de)結構的若幹種可(kě)能方案。這種方法模擬了化學專家的智能,屬於“化學專家係統”的研究。
結構解析的理想目標是結構自動分析,將未知物在紅外光譜儀、核磁(cí)共振譜儀等幾台(tái)儀器上同(tóng)時(shí)測譜,所得數據聯機(jī)送入計(jì)算機進行(háng)實時處理。在屏幕上顯示出平麵或立(lì)體結構圖形,不過這種工作僅在(zài)小範圍內實現,要(yào)處理天然有機化合物等複雜問題為時尚(shàng)早。
合(hé)成路線設計文獻中已有大量有機合成路線,這是進行新物質合成(chéng)的基礎,但是人們難以全(quán)部掌握這樣多的合成方法。利用數據庫方法把已有合成路線存入計算機中,可從不同途徑加以利用:①逆向追溯,提出欲合成某種目標物質時,機器(qì)從已有(yǒu)合成路線追溯,知道該物質可由A、B兩物質在(zài)什麽條件(jiàn)下合成(chéng);進一步追溯A可由C和D合成,B可由E和F合成,如此一直找到一些廉價易得(dé)的物質作為合成(chéng)原料;②順向預測,已有大批原料,讓計(jì)算機判斷用這些(xiē)原料能合成什麽有用物質;③途徑選擇,機器找出一批合(hé)成路線後,讓機器從中選出最符合要求(例如:成本最低,產率最(zuì)高,方法最簡,汙(wū)染最少)的合成(chéng)路線。
按計算機應用方法分類
數值計算主要(yào)是利用計(jì)算數學方法,對化學各專業的數學模型(xíng)進(jìn)行數值計算求(qiú)解。例如量子化學、結構化學中的一些演繹性(xìng)的計算分析化學中的條件預測化(huà)工中的各種應用計(jì)算等。
化學模擬模(mó)似是(shì)計算機應用的重要方麵,主要有:①數值模擬,例如,欲從工作曲線測量數據歸納成數學公式,可用曲線擬合法。這是較簡單的模擬。有(yǒu)時用一(yī)種數值計算方法就能完成任務。②過程模擬,欲總結某一複雜過程的測試數據,形成整套的(de)規律和數學模(mó)型時,可能涉(shè)及許多種(zhǒng)數(shù)值模擬工作。過程(chéng)模擬能預(yù)測反(fǎn)應效果,在生產中起重要(yào)指導作用。③實驗模擬,例如,為了弄清(qīng)幾種參數(反應物濃度、溫度、壓力)對產量的影響,可在建立數學模型後,逐個改變(biàn)參數,讓機(jī)器回答其產量(liàng)。這樣,若幹小時或若幹天才能完成的實(shí)驗,在計算機上用若幹分鍾就能得出結果。
模擬實驗的另一種形式,是在屏幕上顯示反應(yīng)設備和反應現象的實(shí)體圖形,或反應(yīng)條件(jiàn)(數據(jù))與反應結(jié)果(數據(jù))的坐標圖形。將一種操作方法或條件輸入,屏幕上即顯示相應(yīng)的實驗效果,通常用於計算機輔助教學中。
實時控製即儀器聯機(jī)和自動化。
模式識別在化學中應用較廣的是統計模式識別法。這是一種統計(jì)處理數據,按專業要求進行分類判別的方法,適於處理多因素的綜合影響。例(lì)如,根據人的毛發、血、尿(niào)中微量元素含量診斷疾病,根據油田水的化學成分探測油礦,根據物性數據(jù)設計新的功能材料等(děng)。
數據庫數據庫是一種綜合服務性的軟件工程。這(zhè)裏所謂數據是廣義的。在化學數據庫中(zhōng),數據常數、譜圖、文摘、操作規程、應用程序……都是“數據”。數據庫(kù)能存貯大量信息,並可根據不同需要(yào)進行檢(jiǎn)索(suǒ)。研究者為了查明有關領域的國際(jì)現狀,並在此水平上提高一步,通常要費(fèi)大量勞動去查閱文獻,常(cháng)常要求涉及某幾(jǐ)個關鍵詞(cí)的文(wén)獻,或某人在某年間的文獻(xiàn)等。建成了化學文獻庫,在使用時可以任意指定領域、要求。在一、二小時內拿(ná)到全部打印資料,完成常(cháng)人半年查閱文獻的工作(zuò)量(liàng)。
專家係統專家係統是數據庫與人(rén)工智(zhì)能結合的產物,它把“知識規(guī)則”作(zuò)為程序,讓機器模擬專家的分析、推理過(guò)程,達到用機器代替或(huò)部分代替專(zhuān)家的效果。具體例子有:①酸堿平衡專家係統,內容包括知識庫和檢索係統,提出問題時,機器自動查出數據,找到程序,進行計算、繪(huì)圖、選擇判斷等處(chù)理,並用專業內行的語言回答問題(tí),例如(rú),任意溶液(包括任(rèn)意種組分的混合溶(róng)液)的pH值計算(suàn),任意溶液用酸、堿進行滴定時操作規程的設計等。②定性分析專家係統,用帕斯卡語言編寫了陽離子硫化氫係統和陰離子消去法係統(tǒng),學生拿到未(wèi)知試樣,不用學習和查閱這種(zhǒng)古(gǔ)老係統,隻須按照機器提示(shì)的手續進行操作,所得現象再輸入機器,如此逐步處理,就會得出“試樣是什(shí)麽化合物”的結論。
專家係統可以移植,利(lì)用一個專家係統的(de)框架,改變其(qí)數據庫、知識庫內容,就可形成另一專業的專(zhuān)家係(xì)統。
專家係統有“學習”功能如(rú)果知識庫不夠全麵,或形勢發(fā)展、情況有變化,機器輸出的答案不正確時,使用者可以隨時按鍵糾正。機器“學習”了新的知識後,下次回(huí)答同樣問題就(jiù)不再出錯。
專家係統是軟件係統,可以複製交流。如果各(gè)單位根據自己的專長,設計相應的專家係統,則經過(guò)複製交(jiāo)流,每個單位都可掌握許多“專家(jiā)”,形成強大的智力資源。
1.管道(dào)壓(yā)降計算(suàn);
2.管徑計算;
3.管道(dào)跨距計算(suàn);
4.蒸汽管徑和流量查詢;
5.水蒸汽物性數據查詢;
6.離心泵功率計算;
7.離心泵NPSHa計算;
8.管道補償(cháng)計算;
9.氣體標準狀態轉壓(yā)縮狀態;
10.壓力管道定義;
11.消火栓計算;
12.罐體重量(liàng)計算;
13.可(kě)壓縮流體壓降計(jì)算;
14.保溫厚(hòu)度計算;
15.所有計算(suàn)功能均增加了生成Word版計(jì)算書的功能;
16.腐蝕數據查詢;
17.純物質物性數據查(chá)詢;
18.法蘭(lán)尺寸查詢;
19.安全閥計算功能;
20.濕空氣計算(混(hún)風過程和一次回風計算);
21.長輸蒸汽管道溫降計算;
22.風機功率計算;
23.汽液平衡(活度係數法(fǎ))計算;
24.氣體混合物物性計(jì)算;
25.泄壓麵積(jī)計算;
26.換熱器計算(物質相變);
27.固體溶解度查詢;
28.EOS狀態方程計算;
29.製冷(lěng)劑物性計算;
30.製(zhì)冷劑循環計算;
31.管道(dào)壁厚計算(suàn);
32.混合(hé)液體閃(shǎn)點計(jì)算;
33.單位換算功(gōng)能。
常用計算公(gōng)式
1.羥(qiǎng)基含量的(de)3種表示(shì)方(fāng)式:
C:羥基含量的質量百分率(lǜ);
D:羥基當量,即指含1mol(當量)的羥值(zhí)的試樣的質量數(shù);
E:羥值,即表(biǎo)示酰化每克樣品所(suǒ)含羥基所需的羧酸,以其相(xiàng)當(dāng)量之KOH的毫(háo)克數表示之:
5610
C= D= E E=C×33 D=
2.顏料體積濃度:
PVC值(%)=
3.聚酰胺樹脂與環氧樹脂理論(lùn)配合比:
聚酰胺樹脂用(yòng)量(100g環氧樹脂)=環氧值×活潑氫當量(聚酰胺(àn)當量)
4.VOC計算公式:
VOC=V×ρ×103
V----塗料中揮發物質量分數;
ρ----塗料在(23±2)℃時的密度,單位為(wéi)克每毫升(g/ml)。
5.攝氏度與華氏度的轉換:
華氏度=32+攝氏度×1.8
攝氏度=(華氏度-32)÷1.8
6.PU漆配(pèi)方設計計算公式(shì)
交聯時(shí)所需聚異氰酸酯量的計算公式(shì):
OH值×不揮(huī)發份%
所需聚異氰(qíng)酸(suān)酯量=0.075×
範例:羥基丙烯酸(suān)樹脂A 不揮發份(fèn) 約60%
OH值 約152
固化劑B NCO% 約16.5%
152×60%
則所需固化(huà)劑B=0.075× =41.4g
V5.7(2021-08-02)
1.新增管道試驗壓力的計算。
化工計算器app應用內置了常(cháng)用的管道粗糙度、管道內徑、流體(tǐ)密度、粘度、常用鋼材線膨脹係數、彈性模量和許(xǔ)用應力、常用保溫材料密度、純物質物性數據等各類數據,共計4萬多條,使用本(běn)應用無需再去查(chá)找相關的資料(liào),隨手隨用(yòng)。足(zú)球大小球

個人認為應(yīng)該先看化工計算與軟件應用,因為流程模擬要(yào)涉及到很多的化工計算方麵的東西。沒有計算的基礎,流程模擬學起來非常吃力。當然(rán)如(rú)果能雙管齊下是更好的。
V5.5(2021-06-03)1.新增法蘭最大允許壓力(lì)查詢。
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