GHG Option – Reactions
目的
这些关键词用于定义地球化学反应。
格式
*REACTION-CHEM | chem_equilibrium_reaction |
*REACTION-EQUIL-MNR | mnrl_equilibrium_reaction |
*REACTION-RATE | rate_reaction |
*REACTION-RATE-ARN | rate_reaction |
*REACTION-RATE-TST | rate_reaction |
定义
*REACTION-CHEM ‘CO2’ + ‘H2O’ = ‘H+’ + ‘HCO3-‘。请参阅语法详细说明。
根据REACTION-EQUIL-MNR关键字后面的矿物平衡反应字符串获取矿物平衡反应的配平系数。例如,
*REACTION-EQUIL-MNR ‘Calcite’ + ‘H+’ = ‘Ca++’ + ‘HCO3-‘。请参阅语法详细说明。
rate_reaction
根据REACTION-RATE-TST或REACTION-RATE-ARN关键字后面的矿物溶解和沉淀反应字符串获取速率平衡反应的化学计量。例如,
*REACTION-RATE-TST ‘Calcite’ + ‘H+’ = ‘Ca++’ + ‘HCO3-‘
*REACTION-RATE-TST 和 *REACTION-RATE-ARN 用于过渡态理论(TST)和阿尔尼乌斯类型反应。
*REACTION-RATE 和 *REACTION-RATE-TST是等效的。 *REACTION-RATE已被弃用,并将在将来的版本中逐步淘汰。请参阅语法详细说明。
缺省值
在出现化学平衡或矿物溶解和沉淀反应时,需要这些关键字。
条件
如果存在这些关键字,则必须出现在流体模型部分。关键字 *REACTION-CHEM, *REACTION-EQUIL-MNR, *REACTION-RATE-ARN, and *REACTION-RATE-TST 用于定义化学平衡、阿尔尼乌斯和矿物溶解和沉淀反应的配平系数。
解释
*REACTION-CHEM, *REACTION-EQUIL-MNR, *REACTION-RATE-ARN, 或 *REACTION-RATE-TST关键字后面必须遵循以下格式的化学平衡、阿尔尼乌斯或矿物溶解和沉淀反应。
'CO2' + 'H2O' = 2 'H+' + 'CO3--'
'CO2' + 'H2O' = 2 'H+' + 'CO3--'
'CO2' + 'H2O' = 2.0 'H+' + 'CO3--'
'CO2' + 'H2O' = 0.2D+01 'H+' + 'CO3--'
'CO2' + 'H2O' = 0.2E+01 'H+' + 'CO3--'
组分名必须用引号括起来。每个组分、符号和数字之间至少需要一个空格。每个反应需要一个等号(=)。对于矿物沉淀/溶解,矿物组分必须输入在反应物一侧。必须在组分定义之后定义。
*REACTION-RATE-ARN, *REACTION-RATE-TST, *REACTION-EQUIL-MNR 和 *REACTION-CHEM 必须在组分定义之后定义。
*REACTION-EQUIL-MNR和*REACTION-CHEM 使用相同的计算来达到平衡,如附录D中所示的化学平衡反应阻尼因子( Chemical Equilibrium Reactions Damping Factor )。
*REACTION-EQUIL-MNR 需要在化学式的左侧输入一个矿物。
*REACTION-EQUIL-MNR激活默认值0.1的*CRDAMP-ALL 关键字。
如果使用*REACTION-EQUIL-MNR ,则将*DER-CHEM-EQUIL and *DER-CHEM-RATE内部切换为*NUMERICAL。
如果使用*REACTION-EQUIL-MNR,则启用*EQUIL-REACT-RATE对化学平衡反应的初始平衡。
由于*REACTION-EQUIL-MNR激活*CRDAMP-ALL 0.1关键字,因此所有的化学平衡反应也会继承默认的*CRDAMP值为0.1,除非对这些反应指定了不同的*CRDAMP值。
*REACTION-EQUIL-MNR 允许相关的矿物反应以受控的方式达到拟平衡,这通过*CRDAMP关键字有助于在更短的时间内评估这些反应的影响。
相比于过渡态TST反应,这些反应只需要最少的数据(仅平衡常数),因此易于对结果进行模拟和分析。然而,它们不一定能够产生与TST反应相似的结果,因为在TST反应中,反应表面积、频率因子、活化能除了平衡常数外还是产生影响的因素。有关相关关键字的反应平衡和速率参数,请参阅反应平衡和速率参数说明。
输入/输出控制部分的关键字 *OUTREACT可选择将反应输出到输出文件,如果反应的质量平衡误差大于0.01%,则还会打印出来。也可以通过*OUTPRN *RES *ALL关键字在输入/输出控制部分中调用输出。
备注:在2017.11版本之前支持的关键字GEOCHEM_V2、*N-RATE-REACT、*N-CHEM-EQUIL、ANNIH-MATRIX和STOICHIOMETRY、*STOICH-IEX已被弃用,不再支持。
简说过渡态反应
过渡态反应是化学反应中的一个关键步骤。你可以把它想象成一种“中间状态”,即在反应开始和结束之间的阶段。想象一下你从一座山上走到另一座山上,过渡态就是你从一座山峰经过山谷到达另一座山峰的过程。
在化学反应中,过渡态反应发生在反应物被转化为产物的过程中。它是反应物分子发生化学变化的过程。过渡态反应是反应物分子准备转变为产物分子的阶段。在过渡态中,化学键的形成和断裂正在发生。这个过程需要克服能量障碍,类似于你从一个山峰爬上另一个山峰需要克服重力的阻力。
过渡态反应通常是短暂存在的,因为一旦反应发生,它就会立即转变为产物。就像你从一个山峰向另一个山峰出发后,经过山谷的时间非常短暂一样。过渡态反应可能在几纳秒或更短的时间内发生,所以很难被观察到。