Логотип Институт геохимии РАН
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт геохимии им. А.П. Виноградова
Сибирского отделения Российской академии наук
664033 г. Иркутск, ул. Фаворского, стр.1А +7(3952)546401
  • ИГХ СО РАН во вконтакте
  • ИГХ СО РАН в твиттрер
  • ютьюб канал ИГХ СО РАН
  • Главная
  • Об Институте
    • Документы
    • Дирекция
    • История
    • Структура
    • Конкурс на должность
    • Библиотека
    • Геошкола
    • Интеграция с ВУЗами
    • Преподавательская деятельность
    • Закупки
    • ПРОФСОЮЗ
    • Награждения
    • Фотогалерея
    • Антикоррупционная деятельность
    • Восточно-Сибирское отделение РМО
  • Наука
    • Проекты
    • Ученый совет
    • Диссертационный совет
    • Научные направления
    • Стационар
    • Семинары
    • Отчеты
    • Публикации
    • Инновации
    • Оборудование
    • Интеллектуальная собственность
    • Научная школа
    • Совет научной молодёжи
    • Конференции
    • Экспедиции
  • Образование
    • Основные сведения
    • Абитуриенту
    • ЭИОС
  • ЦКП
    • Область Аккредитации
    • Структура ЦКП
  • Услуги
    • Аналитические исследования
    • Стандартные образцы
    • Детекторы ДТГ-4
    • Научные исследования
  • Контакты
    • Телефонный справочник
    • Справочник сотрудников
  • Ссылки
  • Лаборатория геохимии окружающей среды и физико-химического моделирования
  • История
  • Научные достижения
  • Структура и состав
  • Методы и задачи
  • Научные результаты
  • Объекты исследования
  • Оборудование
  • Международные связи
  • Конференции
  • Публикации
  • Подготовка кадров
  • Гранты и проекты
  • Семинары
  • Программный комплекс «Селектор»

Программный комплекс «Селектор»

 


«Селектор» – современная компьютерная технология имитации и моделирования физико-химических процессов 
в природных и технологических системах.

 

«Селектор» – мощное средство постановки и решения научных, прикладных и учебных задач химической термодинамики методом минимизации термодинамических потенциалов.

       selektor

selektor1

 

Двухпараметрическая минимизация - S(U,V)

Разработан эффективный численный метод минимизации других, чем энергия Гиббса, термодинамических потенциалов. Основная идея - сведение задачи минимизации других потенциалов к задаче одно- и двух-параметрической минимизации изобарно-изотермического потенциала. Такая схема дает возможность рассчитывать полное или метастабильное равновесие в многокомпонентных, гетерогенных, многофазных системах с двухсторонними ограничениями на мольные количества зависимых компонентов. 

 selektor3 

 

Решение задачи геотермобарометрии

Предложен принципиально новый подход к решению задач геотермо-барометрии. Задача формулируется как обратная задача выпуклого программирования с учётом водного раствора электролита в до- и закритической области на основе баз термодинамических данных в системе уравнений состояний HKF.

selektor4

  

НАЗНАЧЕНИЕ

♦ Расчеты сложных химических равновесий в изобарно-изотермических, изохорических и адиабатических условиях в мультисистемах, где одновременно могут присутствовать водный раствор электролита, газовая смесь, жидкие и твердые углеводороды, минералы в виде твердых растворов и однокомпонентных фаз, расплавы и плазма.

♦ Изучение метастабильных, неполных и промежуточных равновесий с включением дополнительных ограничивающих условий.

♦ Исследование неравновесной эволюции систем на основе принципа частичного равновесия.

♦ Моделирование физико-химической динамики взаимодействующих между собой резервуаров с обменными и сквозными потоками вещества в виде групп подвижных фаз, в том числе модели проточных и последовательных реакторов.

♦ Расчеты в режиме исследования влияния неопределенности исходной термодинамической информации и химического состава на точность решения.

♦ Расчет, согласование и корректировка исходных термодинамических данных.

sect24 1

 

ОБЛАСТИ ВОЗМОЖНОГО ПРИМЕНЕНИЯ

♦ Петрология и геохимия: гидрохимия, геохимия углеводородов, глобальные и локальные геохимические циклы веществ, геотермальные источники, подземное и поверхностное выщелачивание, расчет водно-солевых балансов в процессах растворения, переноса, конденсации, смешения, нагревания, охлаждения и взаимодействия с другими системами, поиск эффективных композиций растворителей и осадителей, геохимия подземных и континентальных вод.

♦Экология и геохимия техногенеза: физико-химические процессы загрязнения и очистки окружающей среды, модели физико-химических барьеров в связи с техногенными захоронениями, включая захоронения АЭС.

♦ Химическая технология органических, неорганических и вяжущих веществ.

♦ Горение, взрыв, детонация.

♦ Аналитическая химия.

♦ Гидро- и пирометаллургия.

♦Компьютерное обучение химической термодинамике в высших и средних учебных заведениях, школах и других образовательных и обучающих организациях.

♦ Другие области применения физико-химических исследований.

  Геоэкология
 selektor5    selektor6
На основе результатов инженерно-геологических изысканий и компьютерного моделирования процессов взаимодействия техногенных стоков с природными средами определены масштабы и степень загрязнения подземных вод районов шламохранилищ глиноземных комбинатов. На основе физико-химических моделей разработаны природоохранные мероприятия, предусматривающие карбонизацию шламовых вод с целью снижения рН и перевода вредных примесей в труднорастворимые соединения, а также использование кольматантов шлама для снижения его фильтрационных свойств.
 selektor7  selektor8

  
Минералогический состав шламов, полученных по способу спекания, представлен основной структурой - белитом.Ca2SiO4 (80-90%). Для консервации шламов в условиях гидротехнических объектов исследованы пути реструктуризации белитового шлама в технологически сохраняемый и экологически безвредный продукт. Несмотря на тенденции к цементации, шлам не формирует водонепроницаемых структур при увеличении дисперсности (измельчения). Необходимо дополнительное образование основной цементирующей фазы - тоберморита, что возможно при добавлении SiO2. При этом количество реагирующего шлама достигает 10 г/кг H2O (> 10-2), начинается образование тоберморита, формирование же других фаз прекращается.

 

selektor9

Результаты физико-химического моделирования показывают, что поступившие с газопылевыми выбросами Sr, F, Cd, Pb постепенно выносятся из почв, a Ni, Сu, Мn, Сr накапливаются в труднорастворимых формах. Показано, что основные элементы выбросов алюминиевого производства (F, Al, Be, Na, As), присутствующие в водном растворе и минеральных фазах, не представляют серьезной экологической проблемы для территорий, удаленных от завода более чем на 5 километров.

Преобразование аэрозолей в зоне непосредственного воздействия алюминиевого завода отличается от процессов, протекающих на фоновых территориях, поскольку здесь основные токсичные элементы накапливаются в водном растворе. Твердые аэрозоли на фоновых участках представлены каолинитом, мусковитом, карбонатами терригенного происхождения. Преобразование твердого осадка снега незагрязненных территорий приводит к незначительному увеличению минерализации снеговой воды (до 38 мг/л), рН становится слабощелочным (8,0). Содержание Са, Na, F, Zn, Be, S, Ca, в водном растворе остается постоянным, рост концентраций Si, Pb, Cd, Sr, Mg незначителен.

 Геохимия
 sect24 6  selektor11
  На основе термодинамического моделирования углеводородной системы С-Н-0 избытком твердого углерода установлено существование в верхней мантии узкой зоны перехода тяжелые углеводороды — метан. Ниже этой полосы тяжелые углеводороды (ТУ) существуют в термодинамически равновесном состоянии. Выше они неустойчивы и превращаются в метан с примесью ближайших гомологов, твердого углерода и воды. Установлено также, что возможен переход восходящего потока мантийных ТУ через энергетический барьер по глубинным разломам. В таких случаях происходит консервация метастабильных ТУ, если их скопления локализуются выше верхней границы энергетического барьера в виде месторождений нефти и газа.
 selektor12  selektor13
  Исследование донных отложений озера Байкал, вскрытых скважиной подводного бурения на Селенгино-Бугульдейской перемычке, позволяет реконструировать климатические события в регионе за последние 20-25 тыс. лет. На основании данных о распределении химических элементов по осадочному разрезу рассчитан методом физико-химического моделирования минеральный состав осадков. Изменения соотношения глинистых минералов по разрезу позволило выделить плейстоцен-голоценовую границу, а также постледниковое потепление Беллинг-Аллеред и период похолодания – Поздний Дриас. Расчетные данные по минеральному составу донных отложений имеют хорошую сходимость с результатами РФА.

 

  book1    book2     book3      book4    book5   
         

 

© 2025, ФГБУН Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН
664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, стр. 1а
+7(3952)546401
  • Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
  • сайт СО РАН
?>