LANDASAN
TEORI
1.1 Water modeling
Water modelling adalah
pemodelan air dengan ciri yang dimiliki oleh air, baik jika diberi aksi maupun
reaksi air ketika diberi aksi. Unsur yang digunakan dalam pembuatan water modeling ini sama
seperti unsur dasar dalam disiplin desain lainnya. Unsur-unsur tersebut yaitu
adalah (termasuk shape, bentuk (form), tekstur, garis, ruang, dan warna)
membentuk prinsip-prinsip dasar desain visual.
1.2 Konsep Water Modeling
Konsep yang di gunakan
dalam kimia komputasi , model klasik air yang digunakan untuk simulasi cluster
air , cairan air, dan larutan encer dengan pelarut eksplisit. Model ini
menggunakan perkiraan dari mekanika molekul. dapat diklasifikasikan dengan
jumlah poin yang digunakan untuk mendefinisikan model (atom ditambah situs
dummy), Sebuah alternatif untuk model air eksplisit adalah dengan menggunakan
solvasi implisit model, juga dikenal sebagai model kontinum, contoh yang akan
menjadi model solsavi. Sebuah model air di definisikan oleh geometri,
bersama-sama dengan parameter lain seperti biaya atom dan Lennard-Jones
parameter.
Model air sederhana
Model air sederhana
1. Model air sederhana memperlakukan
molekul air sebagai kaku dan hanya bergantung pada interaksi non-berikat .
Interaksi elektrostatik dimodelkan menggunakan hukum coloumb dan gaya dispersi
dan tolakan menggunakan potesial Lennard-jones . Potensi untuk model seperti
TIP3P dan TIP4P diwakili oleh
di mana k C, kostanta elektrostatik,
memiliki nilai 332.1 Å · kkal / mol dalam satuan yang umum digunakan dalam
pemodelan molekul, q i adalah biaya parsial relatif terhadap muatan elektron, r
ij adalah jarak antara dua atom atau situs dibebankan, dan A dan B adalah Lennard-Jones
parameter. Situs dibebankan mungkin pada atom atau pada situs dummy (seperti
pasangan mandiri). Dalam model air yang paling, istilah Lennard-Jones hanya
berlaku untuk interaksi antara atom oksigen. Gambar di bawah menunjukkan bentuk
umum dari 3 - 6 untuk model air-situs. Parameter geometrik yang tepat (jarak
dan sudut OH HOH) bervariasi tergantung pada model.
2. Sebuah model tempat air yang
didasarkan pada model tiga-situs asing SPC telah ditunjukkan untuk memprediksi
sifat dielektrik dari air dengan menggunakan situs-renormalized teori cairan
molekul
3. model memiliki situs interaksi
tiga, sesuai dengan tiga atom dari molekul air. Setiap atom akan diberi muatan
titik, dan atom oksigen juga mendapatkan Lennard-Jones parameter. model ini
sangat populer untuk dinamika molekul simulasi karena kesederhanaan dan
efisiensi komputasi. Kebanyakan model menggunakan geometri kaku yang cocok
dengan geometri diketahui dari molekul air. Pengecualian adalah model SPC, yang
mengasumsikan bentuk tetrahedral yang ideal (HOH sudut 109,47 °) bukan sudut
diamati 104,5 °. Tabel di bawah ini daftar parameter untuk beberapa model.
Model SPC / E menambahkan koreksi
polarisasi rata-rata untuk fungsi energi potensial:
di mana μ adalah dipole dari molekul
air secara efektif terpolarisasi (2,35 D untuk model SPC / E), μ 0 adalah momen
dipol dari molekul air yang terisolasi (1,85 D dari percobaan), dan α i adalah
polarisabilitas isotropik konstan, dengan nilai 1,608 × 10 -40 F m 2. Karena
biaya dalam model adalah konstan, koreksi ini hanya menghasilkan menambahkan
1,25 kkal / mol (5.22 kJ / mol) dengan energi total. Hasil Model SPC / E di
kepadatan yang lebih baik dan difusi konstan dari model SPC.
Model TIP3P diimplementasikan dalam
CHARMM medan kekuatan adalah sedikit versi modifikasi dari aslinya.
Perbedaannya terletak pada Lennard-Jones parameter: seperti TIP3P, versi CHARMM
model menempatkan Lennard-Jones parameter pada atom hidrogen juga, di samping
satu di oksigen. Tuduhan tidak dimodifikasi.
Fleksibel SPC air Model
Titik muatan fleksibel sederhana air
model (atau model air Fleksibel SPC) adalah re-parametrization dari model air
tiga-situs SPC. Model SPC kaku, sementara model SPC fleksibel fleksibel. Dalam
model Toukan dan Rahman, OH peregangan dibuat anharmonic dan dengan demikian
perilaku dinamis baik dijelaskan. Ini adalah salah satu dari tiga pusat yang
paling akurat air model tanpa memperhitungkan polarisasi . Dalam dinamika
molekuler simulasi memberikan yang benar kepadatan dan permitivitas dielektrik air.
4. model menempatkan muatan negatif
pada atom dummy (berlabel M dalam gambar) ditempatkan dekat oksigen sepanjang
bisektris dari sudut HOH. Hal ini meningkatkan distribusi elektrostatik di
sekitar molekul air. Model pertama yang menggunakan pendekatan ini adalah model
Bernal-Fowler diterbitkan pada tahun 1933, yang juga merupakan model air awal.
Namun, model BF tidak mereproduksi dengan baik sifat sebagian besar air,
seperti kerapatan dan panas penguapan , dan karena itu hanya kepentingan
sejarah. Ini merupakan konsekuensi dari metode parameterization, model-model
baru, yang dikembangkan setelah komputer modern menjadi tersedia, yang
parameter dengan menjalankan metropolis monte carlo atau dinamika molekul
simulasi dan menyesuaikan parameter sampai sifat massal yang direproduksi
dengan cukup baik. Model TIP4P, pertama kali diterbitkan pada tahun 1983,
secara luas diimplementasikan dalam paket perangkat lunak kimia komputasi dan
sering digunakan untuk simulasi sistem biomolekuler. Ada reparameterizations berikutnya
dari model TIP4P untuk keperluan tertentu: model TIP4P-Ew, untuk digunakan
dengan metode penjumlahan Ewald, TIP4P/Ice, untuk simulasi air es padat, dan
TIP4P/2005, sebuah parameterisasi umum untuk mensimulasikan seluruh diagram
fase air terkondensasi.
5. model menempatkan muatan negatif
pada atom dummy (berlabel L) mewakili pasangan mandiri dari atom oksigen,
dengan geometri tetrahedral seperti. Sebuah model awal dari jenis adalah model
BNS dari Ben-Naim dan Stillinger, diusulkan pada tahun 1971, segera digantikan
oleh model ST2 dari Stillinger dan Rahman pada tahun 1974. Terutama disebabkan
oleh kenaikan biaya komputasi mereka, lima-situs model tidak dikembangkan
banyak sampai tahun 2000, ketika model TIP5P dari Mahoney dan Jorgensen diterbitkan.
Bila dibandingkan dengan model sebelumnya, hasil model TIP5P perbaikan dalam
geometri untuk dimer air , yang lebih "tetrahedral" air struktur yang
baik mereproduksi percobaan fungsi distribusi radial dari difraksi neuron, dan
suhu kepadatan maksimum air. Model TIP5P-E adalah reparameterization dari TIP5P
untuk digunakan dengan jumlah Ewald.
Catatan, bagaimanapun, bahwa BNS dan
ST2 model tidak menggunakan hukum Coulomb langsung untuk istilah elektrostatik,
tapi versi modifikasi yang diperkecil pada jarak pendek dengan mengalikan
dengan fungsi switching S (r):
Oleh karena itu L dan U R R
parameter hanya berlaku untuk BNS dan ST2.
6. menggabungkan semua situs dari 4
- dan 5-situs Model ini dikembangkan oleh Nada dan van der Eerden. Awalnya
dirancang untuk mempelajari air / es sistem, namun memiliki titik leleh yang
sangat tinggi
DAFTAR PUSTAKA
http://seftianfajar27.blogspot.com/2014/01/iv-kasus-dan-contoh-penerapan-perangkat.html
http://intanoctavianiii.blogspot.com/
0 komentar:
Posting Komentar