计算机与应用化学简介(样板)
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计算机在化学中的应用计算机化学是将计算机科学、数学应用于化学的一门新兴的交叉学科,是化学领域的一个重要分支。
计算机化学的英文叫法有多种,如Computers&Chemistry、Computers in Chemistry及Computers on Chemistry。
有时文献中亦会出现Computer Chemistry,但应用较少。
计算化学(Computational Chemistry)通常指分子力学及量子化学计算等,与计算机化学有较大区别。
计算机与化学的联姻始于60年代。
其首先应用领域是分析化学。
因为分析化学的最本征特征是借助于诸种手段收集数据及其数据处理。
到了70年代,计算机化学得以突飞猛进的发展,几乎在化学的每一分支领域都结满了丰硕的成果。
当今的化学几乎无处不用计算机。
计算机(包括数学)已是化学的重要工具,同时计算机化学作为一个学科分支也在迅速发展。
本文拟就如下几个方面作一简单介绍。
一、数据库技术数据库是计算机科学领域中70年代出现的新技术。
化学中的许多数据库正是在70年代历经了由起步、发展,直至成熟的过程。
其中,最具代表性的是用于化合物结构解析的谱图数据库。
目前,几乎所有的大型分析测试仪器均带有数据库及其检索系统。
各种谱学手段的广泛应用对当代有机化学的发展起到了很大促进作用,因为这些物理方法和手段使人们能较精确地了解化合物的结构。
但是,谱图的解释是一较为繁琐,极为费时的工作。
然而,随着计算机技术的发展极大地推进了这一领域的革新。
计算机辅助谱图解析方法可粗略地分为两大类:直接谱图库手段,即谱图检索,间接谱图库手段,包括波谱模拟、模式识别和人工智能。
目前,应用最广泛的是谱图库检索。
此处顺便提及:数据库,英文一般用database或databank表示,而数据库检索却常用librarysearching一词。
所谓谱图库,目前用于结构解析的主要是指质谱、核磁谱和红外光谱。
二、有机化合物结构自动解析该类研究属于人工智能的范畴。
计算机在化学工程中的应用(精选5篇)计算机在化学工程中的应用范文第1篇随着计算机硬件和软件的飞速进展,计算机的应用已深入到各个专业领域。
将计算机技术与其他学科交叉融合,形成了浩繁以计算机应用为核心的新技术、新手段和新兴学科。
将计算机科学、数学应用于化学形成了计算机在化学中的应用(又称计算机化学)这个新兴化学分支学科[1],重要讨论领域有:化学数据库技术、化学结构与化学反应的计算机处置技术、化学中的人工智能方法、计算机辅佑襄助分子设计、计算机辅佑襄助合成路线设计等[1—3]。
将计算机与应用数学、统计学和计算机科学交叉融合形成了化学计量学这个新兴化学分支学科[1—4],其基本任务是讨论运用数学、统计学、计算机科学、其他相关学科的理论与方法优化化学量测过程,并从化学量测数据中最大限度地取得有用的化学信息[4]。
将计算机和计算机网络技术应用于化学信息处置形成了化学信息学这个新兴化学分支学科。
它利用计算机技术和计算机网络技术,对化学信息进行表示、管理、分析、模拟和传播,以实现化学信息的提取、转化与共享,揭示化学信息的实质与内在联系,促进化学学科的学问创新[5—6]。
计算机在化工领域中的应用已经特别广泛和深入,比较典型的应用有:试验数据的分析与处置、化工过程分析与开发(计算机仿真)、化工过程设计(工艺计算,计算辅佑襄助绘图)、化工过程掌控、化工信息管理和化工文献检索与管理[7—15]。
在这个背景下,化工类的工程技术人员假如没有较强的计算机应用本领,将直接影响到其对工作岗位的胜任程度。
当前大学阶段的计算机应用本领培育重要集中在低班级阶段,在高班级阶段由于教学重点转移到专业基础课和专业课,往往忽视了对计算机应用本领的连续培育,造成毕业生的计算机应用本领不能充足实际需求。
本讨论以武汉科技大学化学工程与技术学院化学工程与工艺专业为例对化工专业本科生高班级阶段强化计算机应用本领培育进行一些初步探究,以期提高毕业生的计算机应用本领。
计算机在化学化工中的应用.第3版
计算机在化学化工中的应用已经发展了很多年,从最初的以提高工作效率为目的,到现在的利用计算机技术开发出新的化学反应和分析方法,计算机在化学化工领域的应用日益广泛。
1、计算机技术在化学反应中的应用:计算机可以帮助化学家精确地预测化学反应的过程,从而可以更有效地控制反应的过程,提高反应的效率。
此外,计算机还可以帮助化学家设计新的反应方法,从而探索新的反应类型。
2、计算机技术在化学分析中的应用:计算机技术可以帮助化学家以更精确的方式进行化学分析,其中最常用的是计算机辅助分析(CAA)。
CAA可以帮助化学家快速准确地测量和分析物质的组成,从而更好地了解化学反应的机理。
3、计算机在化学工程中的应用:计算机可以帮助化学工程师更有效地优化化学工艺,从而提高生产效率。
此外,计算机还可以帮助化学工程师分析和模拟化学反应,从而更好地了解化学工艺的运行状况。
计算机在化学中的应用
计算机在化学中的应用非常广泛,主要分为以下几个方面:
一、计算机在化学结构中的应用
计算机在化学结构中的应用可以帮助化学家分析复杂的化学结构。
可以帮助化学家更准确地了解分子结构的特征,从而帮助他们更轻松地研究化学反应。
例如,通过使用计算机化学结构程序,化学家可以计算分子振动模式,水合和离子吸引等。
二、计算机在反应动力学中的应用
计算机可以分析不同化学反应的流程,模拟现实反应的情况。
它可以用于预测最有可能发生的特定化学反应,并可以确定不同反应路径之间的竞争关系。
有时,计算机还可以预测物质的结构动力学,帮助发现新的有用化合物。
三、计算机在模拟研究中的应用
计算机可以用于模拟实验室中的反应条件,从而帮助化学家更好地了解反应机制。
这样,它们可以用于找出控制反应所必需的条件,让反应更加有效,同时减少有害物质的排放。
实验室外部的条件和机理可以用计算机模拟技术来优化,从而改进反应机制。
计算机在化工中的应用(四川理工学院材料与化学工程学院,四川自贡643000)摘要:随着人类步入信息时代,计算机在人类生活各个领域应用不断深入,计算机已成为科学研究中必不可少的工具,计算机也在化工应用中不断普及.本文主要介绍了计算机在工程中的应用,计算机绘制图形,计算机在化工数据中处理和分析以及对应软件的应用介绍,化学教育辅助软件。
关键词:计算机设计过程控制绘图数据处理Abstract: As human beings step into the information age, computers are used in all areas of human life, the deepening of the computer has become an indispensable tool in scientific research, computer applications also increased popularity of chemicals.T his paper introduces the computer used in engineering, computer graphics rendering, computer data processing and in chemical analysis, chemical education, supporting software.Key words: computer, engineering, process control,draw, data drocessing1 引言计算机化学(Computer chemistry)是应用计算机研究化学反应和物质变化的科学。
以计算机为技术手段,建立化学化工信息资源化和智能化处理的理论和方法,认识物质、改造物质、创造新物质,认识反应、控制反应过程和创造新反应、新过程是计算机化学研究的主体。
计算机在化学化工中的应用摘要:随着计算机在人类生活中的各个领域上的不断深入、其价值越来越被人们承认。
本文主要讲述了计算机在化学化工中应用。
主要从化工过程控制、绘图、辅助工程设计和化学分析四个方面。
关键词: 化工过程控制; 绘图; 辅助工程设计; 化学分析自从计算机的问世以来,人类生产的各个领域都受到了计算机的渗透。
许多生产领域由于计算机的介入,其效率和成绩取得了令人瞩目的成绩。
化工领域也同样受到了它的惠顾。
尤其在近几十年来,计算机在化学化工中的应用,发展突飞猛进。
一、计算机在化学化工过程中的应用(一)计算机的应用化工生产过程中的微机应用, 将从目前的开发尝试阶段发展到提高、推广应用新阶段, 即开发水平不断提高, 应用领域日益广泛. 管理领域的变化: 从目前单一的信息存贮、单向通讯联系, 发展到全面信息管理系统(CIMS) , 并将随之带来网络技术、计算机与通讯技术等的应用和发展社会的开放, 企业的竞, 信息所起的指导作用必将越来越显著, 从而导致咨询信息情报等企业的崛起。
随着计算机技术的飞速发展,它在化工设计中的应用范围日益扩大,由局部辅助发展到全面辅助,计算机的发展对化工设计的影响也越来越重要性已成为必然的趋势。
对化工设计而言,从由分子结构出发预测物质的物性到工艺过程的设计、分析直至绘图,均可由计算机完成,可用一句话简单地概括计算机在化工设计中的作用:模拟计算和绘图。
化工过程所涉及到的模拟包括微观过程或结构分子模拟到研究宏观过程的流程模拟。
绘图是计算机科学的一个重要分支,在工程设计中用计算机绘图通常为计算机辅助设计,简称CAD。
化工设计是一个系统工程,除了工艺路线设计、设备计算、绘图等以外,还有环境评估,经济效益,社会效益等大量的工作,这些都可以借助于计算机来完成。
计算机与化工两者互相影响、渗透与结合,已经并将继续给化工设计带来影响和改变。
对企业本身而言, 时间的概念、“商品”的质量、“资金”的周转等也必将提到重要议程上来, 改变过去生产脱离信息服务于权威等习惯领导方法的变更: 目前企业的生产和自我完善, 归根到底是由上门主宰的。
捷而方便。
1.4、化合物的波谱分析计算机用于化合物的波谱解析是最近十几年才流行起来的,它能对给定的物质进行自动分析和数据处理,通过得到的波谱图来确定物质的成分、含量、结构和原子团,这对现代仪器分析的进展有着重要的作用。
此技术已被广泛应用于农药残余的检测、凝胶电泳分析、产品含量的分析及生化检测和分子生物学领域。
1.5、化工工艺流程的设计化工工艺流程可以通过计算机辅助绘图(CAD)来完成,常用的软件有AutoCAD和SmartDraw。
利用计算机辅助设计工艺流程,速度快、效率高,可以随时对做出的方案进行修改,做好的设计图可以直接打印出来。
1.6、化学实验的模拟化学实验是一个重要的环节,由于条件的限制,有些实验无法进行。
我们可以利用计算机模拟某些化学实验,尤其是对于一些有危险性的、成本高的、开展难度大的、费时的实验,计算机能够发挥更好的作用。
这类软件有ChemLab、仿真化学实验室等。
2、计算机在辅助有机合成中的应用计算机辅助有机合成就是利用计算机给出某种有机化合物的合成方法、途径并且给出可能的反应条件。
计算机有很强的逻辑推理能力,这才使得有机合成计算机化得以实现。
计算机辅助有机合成设计系统分为经验型和非经验型[2]。
经验型指的是已经建立好的反应数据库,其各种数据都是在相关的文献上可以查找到的,其致命缺点在于整个分析过程都局限在数据库中,合成路线不可能有新的反应。
与经验型相对立的非经验型是指将问题推理化、形式化和程序化,对已经归纳成若干个有机化学反应建立一定的数学模型使问题变得简单化的,可以对给定的复杂分子进行拆分并给出可能的起始原料。
尽管非经验型的设计系统所得的路线数量多、准确性差、操作不够具体,条件和结果无法预测,但是只要对结果进行有效计算机在化学领域中的应用殷昕 江西科技师范学院引言21世纪是信息化的世纪,以计算机为核心的信息技术已走进我们的工作和生活,它的发展为我们带来翻天覆地的变化。
因此,将计算机技术应用到化学领域已是当今世界的主要潮流。
计算机在化学化工中的应用期末考试一、简介计算机在化学化工中的应用是现代化学化工领域发展的重要方向之一,它为化学化工实验、设计、生产等环节提供了高效、精确、可靠的解决方案。
本文将就计算机在化学化工中的应用进行探讨,深入分析其在实验模拟、过程优化、数据处理等方面的作用和意义。
二、实验模拟计算机在化学化工实验模拟中起着关键的作用。
传统的实验模拟需要大量的试错和人力投入,但随着计算机技术的发展,现在可以通过计算机软件对实验进行模拟,并准确地预测实验结果。
这种虚拟实验室的建立有助于提高实验效率、降低实验成本,并能避免实验中的危险因素对实验人员的威胁。
三、过程优化化学化工中的过程优化是提高生产效率和降低成本的重要环节之一。
传统的过程优化通常需要进行大量的试验和调整,过程反复迭代。
而借助计算机的计算能力和模拟仿真技术,可以进行大规模的过程仿真,短时间内找到最优解,大大加快了过程优化的速度。
四、数据处理大量的实验数据是化学化工领域不可缺少的一部分。
然而,传统的数据处理需要耗费大量的时间和人力,且易于出现错误。
计算机通过强大的计算能力和数据处理算法,能够更快速、更准确地处理大量实验数据,并生成可视化的结果。
这不仅提高了数据处理的效率,还提高了数据的可靠性和准确性。
五、挑战与展望虽然计算机在化学化工中的应用带来了许多便利和效益,但也面临着一些挑战。
首先,计算机模拟和仿真的准确性仍然有待提高,需要更加精确的化学化工模型和算法。
其次,需要进一步发展计算机软件和算法,提高其易用性和智能化水平。
此外,随着化学化工实验的复杂性和数据量的增加,计算机的计算能力和数据处理能力也需不断提升。
展望未来,计算机在化学化工中的应用仍然具有广阔的发展前景。
随着科学技术的进步和计算机技术的不断革新,计算机在化学化工中的应用将会变得更加智能化、高效化,为化学化工领域的发展做出更大的贡献。
六、总结本文对计算机在化学化工中的应用进行了探讨,分析了其在实验模拟、过程优化和数据处理等方面的重要作用。
计算机是一种多功能的设备,可用于计算、拟合模拟、制表、绘图、选择、判别、存贮、检索、统计、管理、自动控制、人工智能、专家系统等方面。
计算机在化学中的应用可从不同角度分类:按化学体系,可从解决化学各分支学科的问题分类;按应用方法,则是从计算机的功能应用来分类。
按化学体系分类计算机在分析化学中的应用简称计算分析,其内容有:数据处理利用一元统计,可对同一项目的若干次测量数据进行统计处理,计算置信区间、标准误差、变动系数等。
利用二元统计,可以计算含量与滴定体积或浓度与吸光度之间的直线方程(线性回归法)。
用程序型计算器也能迅速完成这些计算。
条件预测根据溶液平衡原理,考虑副反应系数校正,形成精确的数学模型,可对化学分析条件进行预测,例如显色反应最合适的pH的预测、离子交换色谱法中淋洗液浓度和用量的预测等。
在较复杂的情况下,可以利用计算数学方法。
设有10种金属离子与10种络合剂共存,它们之间的竞争反应可用迭代法预测,计算机对每种络合物用迭代法处理,获得收敛结果的报出答案,迭代999次仍不收敛者弃去,总共不多于10万个数据的计算。
按常法以每个数据平均费时6分钟计,一个人要三年半才能算完,用计算机处理不到1小时可得出答案,为化学分析中哪种离子参加反应、哪些离子被掩蔽等条件,获得可靠的预测效果。
提高选择性即准确测定指定的组分,消除干扰一般可概括为下列两种模型:①平衡模型,以各种平衡常数为依据,把共存的每种平衡都写成一个方程式,形成一组方程。
在测得某些未知量之后,就可把被测物质的共存干扰物质的含量一起计算出来。
这种模型适于处理化学分析问题,但受到平衡常数的精密度和高浓度溶液中活度校正的准确度的限制。
②当量模型,以广义的当量关系,即测定信息与被测物含量的关系为依据。
这些测定信息可以是滴定体积、沉淀重量、吸收、发射、电流、电压、波峰的高度或面积等。
将它们组成方程组,可把多种组分的含量一起计算出来。
这种模型适用于化学分析和各种仪器分析,准确度高于平衡模型,但也受到某些限制。
《计算机与应用化学》简介
《计算机与应用化学》1984年创刊,双月刊,为化学化工类中文核心期刊,中国科学院过程工程研究所为主办单位,是中国化学会计算机化学专业委员会、中国化工学会IT化工应用专业委员会的会刊。
重点刊登将先进的计算方法和信息技术运用于化学及相关过程的原创性研究论文以及评述性文章,传播相关知识领域的技术和方法,主要内容包括但不限于分子模型化、过程模拟与系统集成、信息系统、化学计量学、计算机辅助教学等。
曾两次获得中国科学院优秀期刊奖,1998年中国科技期刊影响因子排序第32名,获得全国工程类评比第二名,2001年由国家新闻出版署列入中国期刊方阵,评为"双效"精品期刊和中国科学院精品期刊。
《计算机与应用化学》是中国科学院主管,是中国系统工程学会过程系统工程专业委员会、中国化学会计算机化学专业委员会、中国化工学会信息技术应用专业委员会会刊,被评为中国科学院优秀期刊、全国石油和化工行业优秀期刊、中国期刊方阵期刊,并被国内外重要检索刊物和机构收录。
国内外公开发行。
(ISSN 1001-4160 CN11-3763/TP CODEN JYYHE6 广告经营许可证号:京海工商广字第0141号)。