3 Model Paling Populer Untuk Pelajari Sistem Zeolit
Bisa dikatakan, zeolit adalah salah satu mineral alam yang sangat penting saat ini mengingat mineral ini hampir digunakan di seluruh bidang baik dengan skala kecil seperti filter air di rumah hingga skala besar seperti pembuatan produk air minum, obat-obatan dan bahkan agrikultur dan aquakultur. Ini karena besarnya manfaat yang ada di dalamnya. Belum lagi, zeolite modifikasi dan juga molecular sieve yang juga terus dikembangkan hingga saat ini.
Pemodelan Zeolit
Zeolit adalah kristal berpori yang umumnya terdiri dari SL Al, dan O. Mereka mengandung saluran berdimensi molekuler, dengan diameter 3—10 A atau lebih. Saluran ini dapat menampung banyak ion, air, dan molekul organik. Selektivitas ukuran saluran memungkinkan mereka untuk bertindak sebagai saringan molekuler. Zeolitas banyak digunakan dalam aplikasi industri. Misalnya, Zeolita A berguna dalam pemisahan alkana linier dan bercabang.
Zeolit juga merupakan katalis yang sangat aktif dan digunakan dalam konversi metanol menjadi bensin dan konversi toluena menjadi benzena dan p-xilena untuk produksi asam terefthaiat selanjutnya. Nilai komersial zeolit memberikan motivasi untuk memahami kimianya. Ini termasuk struktur dan dinamika kisi zeolit, cara ion dan molekul berinteraksi dengan kisi, dan mekanisme reaksi aktual yang terlibat dalam katalisis zeolit.
Pemodelan molekul, termasuk dinamika molekul (MD) dan simulasi Monte Carlo, analisis mode normal, teknik minimisasi energi, dan grafik komputer, sangat cocok untuk mempelajari banyak sifat zeolit. Ada minat yang cukup besar baru-baru ini dalam menerapkan teknik pemodelan molekul untuk mempelajari zeolit.
Ada beberapa penelitian terbaru tentang dinamika kerangka zeolit. Adsorpsi alkana dalam silikalit dipelajari oleh June et al. dengan simulasi Monte Carlo. Lara dan rekan kerja melakukan studi MD tentang metana di Zeolit—NaA.
Untuk memodelkan struktur dan dinamika kisi acolite secara akurat, kita harus memiliki parameter medan gaya yang benar. Karena pekerjaan pada pemodelan zeolit masih sangat baru, masih banyak ketidakpastian dalam potensi valensi, suku Lennard-Jones, dan muatan yang terdiri dari medan gaya pemodelan molekul yang khas.
Ini benar-benar tidak mengejutkan: pemodelan molekul molekul organik telah menjadi area aktif sejak tahun 1950-an dan masih ada ketidaksepakatan antara berbagai medan gaya. Memang, medan gaya MM2, salah satu yang paling banyak digunakan, baru-baru ini direvisi.
Kami merasa bahwa potensi valensi yang lebih akurat dapat dikembangkan untuk pemodelan acolite. Selain itu, ada kebutuhan untuk menyelidiki berbagai metode perlakuan interaksi elektrostatik dalam kisi zeolit.
Dalam pekerjaan sebelumnya 'kami menyelidiki stabilitas berbagai bentuk sangkar silika sodalit dan interaksi ion dengan sodalit aluminosilikat. Di sini kami memperluas pekerjaan kami sebelumnya untuk mensimulasikan struktur dan dinamika kisi acolite secara lebih luas dan akurat.
3 Model Zeolit Untuk Pelajari Sistem Zeolit
Tergantung pada jenis masalah yang ingin dipelajari dan metode komputasi yang digunakan (Mekanika Molekuler atau Metode Struktur Elektronik), serta pada sumber daya komputasi yang tersedia, tiga jenis model yang berbeda dapat digunakan untuk mempelajari sistem zeolit.
Model Berkala (Periodic Model)
Model periodik adalah model alami untuk mempelajari bahan kristal seperti zeolit. Dalam pendekatan ini, zeolit diwakili oleh sel satuan yang secara berkala diulang dengan translasi sepanjang tiga arah kristalografi, menerapkan kondisi batas periodik (PBC).
Ini adalah model yang paling dapat diandalkan untuk mensimulasikan sistem zeolit karena mencakup interaksi jarak jauh dan efek topologi penuh, dan karenanya, jika memungkinkan, ini adalah model yang digunakan.
Biaya komputasi yang lebih rendah dari Metode Mekanika Molekuler berdasarkan potensi interatomik melibatkan bahwa metode ini selalu menggunakan model periodik zeolit; namun, permintaan komputasi yang jauh lebih besar dari Metode Struktur Elektronik terkadang membuat penggunaan model periodik ini menjadi sangat mahal, sehingga memaksa untuk menggunakan model yang lebih sederhana.
Saat menggunakan model periodik, seseorang dapat mengambil keuntungan dari simetri zeolit, di mana atom setara simetri dalam sel satuan diperlakukan sebagai satu, yang dapat mempercepat perhitungan; namun, sangat sering diperlukan untuk menghilangkan operasi simetri (menerapkan simetri P1 ke sistem) untuk memungkinkan eksplorasi ruang konfigurasi yang efektif tanpa kendala simetri. Semua struktur zeolit yang tersedia memiliki model periodik yang berisi grup ruang, parameter sel satuan, dan koordinat fraksi atom.
Model Cluster (Cluster Model)
Dalam kasus, ketika menggunakan Metode Struktur Elektronik yang menuntut komputasi, seluruh model periodik zeolit terlalu besar untuk dapat dilacak dengan cara yang efisien.
Oleh karena itu, kadang-kadang lebih mudah untuk menggunakan model cluster dari struktur zeolit, di mana model terdiri dari beberapa unit TO4 (di mana T menunjukkan atom tetrahedral, biasanya Si dan Al) yang disusun dengan cara yang setara seperti dalam struktur zeolit secara berurutan. untuk meniru sebagian topologinya.
Secara tradisional, model cluster telah berkisar dari memiliki 1 atom T hingga 28-T atom. Semakin besar jumlah atom T yang digunakan dalam model, semakin baik deskripsi struktur zeolit tertentu, dengan mengorbankan perhitungan yang lebih menuntut komputasi.
Untuk menyediakan spesies kimia nyata, ikatan yang menjuntai yang dihasilkan di perbatasan cluster harus jenuh; biasanya, atom-O jenuh dengan atom H, karena Si dan H memiliki keelektronegatifan yang sama (pertimbangkan bahwa atom H terminal menggantikan situs hipotetis atom Si dalam zeolit).
Secara umum, tiga pendekatan kerja digunakan dengan model cluster: geometri dapat diperbaiki pada posisi eksperimental, dapat sepenuhnya direlaksasi (walaupun ini dapat menyebabkan geometri yang sangat berbeda dari yang ada di zeolit, dan ini biasanya tidak digunakan) , atau hanya atom-atom tertentu yang direlaksasi.
Bagaimanapun, model cluster memiliki kelemahan dalam memaksakan batasan geometri, dan terutama, mereka mengabaikan interaksi jarak jauh dalam kerangka zeolit, yang dapat berdampak besar pada hasil.
Model cluster secara tradisional digunakan dalam studi zeolit; namun, pengembangan metode DFT yang akurat serta peningkatan pesat dalam daya komputer telah menurunkan penggunaannya dalam manfaat model periodik atau hibrida yang lebih baik menggambarkan sistem zeolit.
Namun, terlepas dari keterbatasan yang terkait dengan model ini, mereka masih dapat berguna untuk menerapkan metode pasca-HF yang sangat akurat dan andal untuk menguji keandalan teknik QM lain yang tidak menuntut komputasi yang akan diterapkan dalam model periodik/hibrida , dengan membandingkan hasil pada model cluster pada tingkat teori yang berbeda.
Notasi sederhana untuk cluster yang hanya memberikan sejumlah kerangka atom T dalam cluster dan mungkin informasi struktural tambahan yang diberikan dalam subskrip (misalnya, d, l, dan r untuk struktur tetrahedral, linier, dan cincin, masing-masing, atau singkatan D6R untuk cincin beranggota dua kali lipat) digunakan. Harus ditunjukkan bahwa notasi lain untuk kluster juga digunakan, misalnya notasi berdasarkan sejumlah kulit di sekitar atom pusat atau istilah nomenklatur kimia.
Model cluster yang terdiri dari hanya beberapa atom T adalah model kasar untuk deskripsi kristal zeolit.
Setidaknya ada tiga potensi sumber kesalahan yang melekat pada model cluster:
(1) gangguan fungsi gelombang karena batas cluster,
(2) kendala struktural, dan
(3) mengabaikan interaksi jangka panjang.
Tentu saja, beberapa ahli akan menggunakan berbagai cara untuk menghindari potensi kesalahan seperti yang disebutkan di atas. Ini karena walaupun ada potensi kesalahan, bukan berarti model ini tidak bisa digunakan.
Model Hibrida
Model hibrida, juga dikenal sebagai kluster tertanam atau model QM/MM, dikembangkan untuk mengatasi keterbatasan utama model kluster, yaitu pengenaan batasan geometri buatan dan pengabaian interaksi jarak jauh dan efek topologi jarak jauh, sementara memungkinkan untuk deskripsi yang baik, pada tuas teori yang tinggi, dari wilayah tertentu dari model dengan kepentingan khusus pada masalah yang diteliti.
Dalam model ini, sistem dibagi menjadi dua bagian, wilayah dalam, yang berisi atom-atom yang diinginkan, yang diperlakukan pada teori tingkat tinggi yang menggunakan Metode QM, dan wilayah luar (stik yang lebih tipis), yang dijelaskan pada tingkat teori yang lebih rendah, biasanya dengan model MM – inilah mengapa mereka juga disebut model QM/MM. Masalah utama dari model-model ini berasal dari bagaimana mempertanggungjawabkan interaksi lintas antar wilayah perbatasan.
Model-model ini memungkinkan untuk mempelajari dengan teori tingkat tinggi suatu wilayah yang terlibat dalam proses elektronik, misalnya situs aktif yang berinteraksi dengan reaktan, yang tidak valid untuk dipelajari di bawah MM, sambil menjaga sisa struktur yang dipelajari pada tingkat teori yang lebih rendah, sehingga memungkinkan masuknya efek jangka panjang, sementara terutama mengurangi biaya komputasi simulasi dibandingkan dengan model periodik penuh.
Distributor Zeolit Untuk Berbagai Aplikasi dan Industri
Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan zeolit untuk pengolahan berbagai produk Anda, kami siap membantu. Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram.
Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.
Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;
Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung
Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
Zeolit Filtrasi Air Jakarta
Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat
Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:
• 0821 2742 4060 (Ghani)
• 0812 2165 4304 (Yanuar)
• 0821 2742 3050 (Rusmana)
• 0821 4000 2080 (Fajri)
• 0812 2445 1004 (Kartiko)
• 0812 1121 7411 (Andri)
Untuk Anda yang membutuhkan zeolit baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.
Jika Anda memiliki pertanyaan seputar zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.
Tags :
Ady Water
ADY WATER
Konsultasi Gratis dengan para sales kami untuk menemukan solusi yang paling tepat untuk kebutuhan Bapak Ibu
- Ady Water
- Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
- Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
- Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
- Kupang Panjaan I No.18, DR. Soetomo, Kec. Tegalsari, Kota SBY, Jawa Timur 60264
- 022 723 8019