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地球化学模拟软件GWB各版本介绍

一、GWB Professional 

GWB Professional是完整的软件包。创建电子表格和专业图表、微量反应模型、计算复杂相图,并模拟反应、生物反应、同位素和胶体输运。


GWB Pro解释了多相、双孔隙介质中的平衡和动力学反应,包括微生物代谢和生长的模拟。只有专业版是多线程的。而且只有GWB Pro可以让您在短短的时间内为结果制作动画和视频剪辑。


GWB Pro是满足每位实践地球化学家需求的全套工具,是您计算相图和建模反应性传输的选择。单孔和双孔介质中反应运输的一维和二维模拟,包括生物反应、稳定同位素和迁移胶体,都是一个简单的过程。


GWB Pro的先进算法和多线程设计使其非常适合于模拟地下水和地表水中污染物的去向和输送。除了反应输运之外,GWB Pro还模拟多组分系统中的动力学和平衡反应,计算eh-ph和活性图,并创建一系列特殊图。您可以平衡反应,计算平衡常数,并创建强大的地球化学电子表格。


除含有Essentials和Standard版本的所有工具外,还具备3个模块X1t,X2t,Xtplot。可以进行空间地球化学反应研究,如一维和二维反应输运模拟。


相图

GWB Pro中的程序Phase2是计算相图的终极工具,无论是简单还是复杂:

  • 含水物种,矿物质和气体的稳定性

  • “真正的”Eh-pH和活性图

  • 等温或动力学化学系统

  • 同位素分馏

  • 优势和阶段组合图

  • 质量分布的横截面图



质量和热量传输

程序X1t和X2t模拟一维和二维的反应传输。这些模型占:

  • 平流,分散和扩散

  • 均匀或异质的介质特效

  • 双重孔隙(停滞区)效应

  • 生产和注入井

  • 通过平流和传导进行传热

  • 内部溶质源和汇

  • 稳定和瞬态的内部热源



平衡和动力学反应

X1t和X2t可以结合平衡和动力学反应的任何组合:

  • 矿物沉淀和溶解

  • 气体转移

  • 络合和解离

  • 吸附和解吸

  • 氧化还原转化

  • 催化和酶



移动胶体

迁移胶体是放射性核素,重金属和其他污染物运输的关键载体。GWB轻松处理它们:

  • 任何络合表面都可以形成胶体

  • 胶体及其表面复合物通过平流和分散迁移

  • 根据用户提供的功能,胶体迁移率可以在时间和空间上变化



生物反应运输

模型可以解释微生物活动催化的反应:

  • 纯文化和混合社区

  • 人口增长和衰退

  • 热力学效应

  • 任何形式的动力学速率定律



停滞区

GWB Pro是从头开始构建的双孔隙度建模:

  • 每个节快都分为自由流动和停滞的部分

  • 您可以指定停滞区域的几何和特征尺寸

  • 这些应用程序解释了物种扩散和热量传导进出停滞区域



稳定的同位素运输

反应运输程序X1t和X2t模型稳定同位素运输,占同位素效应:

  • 平流,分散和扩散运输

  • 矿物溶解和沉淀

  • 气体溶解和泡腾

  • 吸附和表面络合

  • 平衡和动力学反应



图形和动画

程序Xtplot呈现您的反应式传输结果。

  • 根据距离或时间绘制任何变量

  • 彩色地图,彩色蒙版和等高线图

  • 动画地图视图

  • 导出动画以制作视频剪辑


P2plot显示Phase2计算的结果

  • 相组合和“真实”优势图

  • 横截面图



二、GWB Standard


GWB Standard是您对电子表格、图表和多组分反应建模的选择。绘制物种分布如何变化 、模拟水岩相互作用和模拟流体混合。


GWB Standard包括GWB Essentials的所有功能,还加上了React模块。此外,还可以绘制由于加热、冷却和传质而导致的物种分布变化;以及反映系统中的水岩相互作用、流体混合和同位素分馏模型。GWB标准整合了任何形式的动力学速率规律,模拟了微生物的代谢和生长。


反应路径

Program React模拟封闭系统中的多组分反应,或者对质量和热通量开放的反应。几乎无限可配置,您可以使用React:

  • 模拟水-岩相互作用

  • 模拟流体混合

  • 多热反应

  • 固定和滑动活动或逸度

  • 形态图



动力学定律

React可以将任何反应模型整合到一下动力学中:

  • 矿物溶解和沉淀

  • 复杂的关联和分离

  • 吸附和解吸

  • 氧化还原转化

  • 酶和催化剂

  • 气体转移



同位素分馏

React可以模拟反应系统中稳定同位素的分馏:

  • 具有显性质量的任何元素的同位素

  • 元素的多个同位素(例如,17 O,18 O)

  • 在运行中有效的任意数量的同位素

  • 物种,矿物质,气体之间的分馏

  • 数据包括2H,13C,18O和34S

  • 平衡和隔离的矿物质

  • 动力学和微生物学反应



微生物反应和生长

React用于模拟微生物反应和生长,它可以解释:

  • 微生物催化反应的动力学

  • 微生物种群的生长和衰变

  • 反应的热力学约束

  • 纯文化和混合社区



三、GWB Essentials

地球化学模拟软件GWB Essentials版本执行地球化学建模中极为常见的任务。只需点击几下,就可以平衡反应,计算平衡常数,并绘制出eh-ph图。计算形态、饱和度、气压和同位素分布是一个很快的过程。


GWB Essentials版本包含七个程序,该软件包的特点是为地地球化学分析涉及了一个电子表格。立即转换单位或数字矿物饱和度为您的所有样品。创建时间序列和交叉图,以及三元、Piper或硬图。


地球化学家的电子表格

程序GSS时地球化学家的电子表格,旨在保存和操作您的化学分析。粘贴您的数据,您可以:

  • 转换化学单位

  • 计算矿物饱和度,燃气逸度

  • 检查电量平衡并计算TDS

  • 图水性物种分布,氧化还原状态

  • 比较重复和检查标准

  • 生成时间序列,交叉图和三元图

  • 制作Piper,Stiff,Durov,离子平衡图



反应平衡

程序Rxn使用直观的基础交换方法来平衡化学反应和计算反应特性。从简洁的图形用户界面,您可以:

  • 水性物种,矿物质和气体之间的平衡反应

  • 计算平衡常数-log K s

  • 计算反应的自由能变化

  • 识别自发,平衡和endergonic反应

  • 图平衡方程

  • 确定平衡温度



Eh-pH和活性图

程序Act2和Tact生成的图表显示了含水物种的优势区域,以及矿物和气体的稳定范围。设为轴变量:

  • Eh-pH,包括Pourbaix

  • 水体物种活动

  • 气体逸度

  • 你也可以:

  • 溶解度图

  • 马赛克图

  • 温度-活动图



物种分布

SpecE8计算水性物种的质量分布。使用该程序:

  • 图浓度,活动,活动系数

  • 计算矿物饱和和度指数

  • 计算气体逸度和分压

  • 温度对物种形成的影响

  • Plot Piper,Stiff,Schoeller,离子平衡图

  • 对活动系数应用“Pitzer方程”

  • 模型吸附,离子交换,表面络合



同位素分馏

SpecE8还计算化学系统中的平衡同位素分馏:

  • 在含水物种中,基于每个物种

  • 在矿物,气体和液体之间

  • 输入时流体的大量同位素组成

  • 数据包括2H,13C,18O和34S

  • 对于具有主导质量的任何元素都是可扩展的

  • 每个元素的多个同位素(例如,17O,18O)



热数据编辑器

TEdit是一个图形编辑器,用于创建和修改热力学和表面反应数据集。您可以

  • 查看和编辑数据表,元素,种类,反应,log K s和维里系数

  • 添加,删除,排序和复制和粘贴条目

  • 重新平衡反应并重新计算log Ks

  • 交换基础,氧化还原和含水物种的位置

  • 更改数据库的氧化还原轴:O2,H2或e-





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