Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Physikalische Chemie

Betreuer: Prof. Dr. Ralf Ludwig



Dipl.-Chem Jörg Holzmann
(e-mail: hh112@uni-rostock.de )

Molekulardynamische Simulationen von Wasser und wäßrigen Salzlösungen

In der vorliegenden Arbeit werden Molekulardynamik-Simulationen von Wasser in einem Druckbereich von 1-8000 bar sowie von wäßrigen Alkalihalogenidlösungen in einem Konzentrationsbereich von 0,498-4,762 Molprozent vorgestellt. Die Simulationen umfaßten einen Temperaturbereich von 230-400 K. Es wurden die Änderungen der Wasserstruktur, die sich bei Druckerhöhung bzw. Erhöhung der Salzkonzentration ergeben, mit thermodynamischen und dynamischen Größen in Verbindung gebracht. Ein Fokus dieser Arbeit lag im Verständnis des unterschiedlichen Verhaltens der Moleküle in verschiedenen Wasserregionen, d.h. in den jeweiligen Hydratschalen der unterschiedlichen Ionen und im Bulkwasser. Ein weiterer wichtiger Aspekt dieser Arbeit war das Löslichkeitsverhalten von Methan in den verschiedenen Lösungen.

The present work deals with molecular dynamic simulations of water in a pressure range from 1-8000 bar and aqueous alkali halide solutions in a concentration range from 0,498-4,762 molar percent. The simulations were carried out in a temperature range from 230-400 K. The changes in the structure of water by increasing pressure or rising salt concentration have been connected to thermodynamical and dynamical quantities. One focus of this work was set in understanding the different behaviour of the molecules in different water regions i.e. in the corresponding hydration shells of the different ions and the bulk water. Another important point of this work was the solvation behaviour of methane in the different solutions.