研: phreeqc初心者のおべんきょう(1)

Fe2+のFe(III) oxideへの吸着を計算しなくてはいけないことになって、共同研究者から

「PHREEQCやMINTEQLなら異なるpH条件で様々なFe(III) oxideに対するFe2+の吸着量を計算できるから便利だよ」

と助言を受け、なるほどそうか、じゃあ良く聞くPHREEQC（ちなみに読み方はフリクシー、かわいい）を使ってみるか…と思い立ち、とりあえず覚えたことをメモ。
間違いなど教えていただけると嬉しいです。


1. とりあえずこちらからMacOS(Intel) batch versionをダウンロード


2. dmgをマウントするとphreeqc-2.x（わたしがダウンロードしたバージョンはphreeqc-2.18.3）フォルダがあるので、すきなところに保存


3. phreeqc-2.x直下のアップルスクリプトもしくはbin/phreeqcよりターミナルで起動。以下ターミナルでの利用。binにパスを通す。


4. とりあえずテスト。作業用フォルダを好きなところに作成して、作業用フォルダにphreeqc-2.x/examplesからex1とdatabaseからphreeqc.datをコピペ、作業用フォルダに移動後ターミナルよりphreeqcで起動

Name of input file?
ex1
Input file: ex1

Name of output file?
Default: ex1.out

Output file: ex1.out

Name of database file?
Default: phreeqc.dat

Database file: phreeqc.dat

と、ダイアログに沿って入力すると、ex1.outに結果が出力される。

ex1は海水中のUのスペシエーションの例で、まだ完全に理解していないですが


SOLUTION 1  SEAWATER FROM NORDSTROM ET AL. (1979)
# 以下は濃度などの設定
        units   ppm
        pH      8.22
        pe      8.451
        density 1.023
        temp    25.0
        redox   O(0)/O(-2)
        Ca              412.3
        Mg              1291.8
        Na              10768.0
        K               399.1
        Fe              0.002
        Mn              0.0002  pe
        Si              4.28
        Cl              19353.0
        Alkalinity      141.682 as HCO3
        S(6)            2712.0
        N(5)            0.29    gfw   62.0
        N(-3)           0.03    as    NH4
        U               3.3     ppb   N(5)/N(-3)
        O(0)            1.0     O2(g) -0.7
# ここまで濃度などの設定

# SOLUTION_MASTER_SPECIES: 元素名、主要な種の荷電状態を含む化学式、アルカリ度への寄与、化学式のグラム重量、元素のグラム重量

SOLUTION_MASTER_SPECIES
        U       U+4     0.0     238.0290     238.0290
        U(4)    U+4     0.0     238.0290
        U(5)    UO2+    0.0     238.0290
        U(6)    UO2+2   0.0     238.0290

# SOLUTION_SPECIES: 会合反応の反応式、平衡定数をlog_k、25度のときの反応エンタルピーをdelta_hで与える

SOLUTION_SPECIES
        #primary master species for U
        #is also secondary master species for U(4)
        U+4 = U+4
                log_k          0.0
        U+4 + 4 H2O = U(OH)4 + 4 H+
                log_k          -8.538
                delta_h        24.760 kcal
        U+4 + 5 H2O = U(OH)5- + 5 H+
                log_k          -13.147
                delta_h        27.580 kcal
        #secondary master species for U(5)
        U+4 + 2 H2O = UO2+ + 4 H+ + e-
                log_k          -6.432
                delta_h        31.130 kcal
        #secondary master species for U(6)
        U+4 + 2 H2O = UO2+2 + 4 H+ + 2 e-
                log_k          -9.217
                delta_h        34.430 kcal
        UO2+2 + H2O = UO2OH+ + H+
                log_k          -5.782
                delta_h        11.015 kcal
        2UO2+2 + 2H2O = (UO2)2(OH)2+2 + 2H+
                log_k          -5.626
                delta_h        -36.04 kcal
        3UO2+2 + 5H2O = (UO2)3(OH)5+ + 5H+
                log_k          -15.641
                delta_h        -44.27 kcal
        UO2+2 + CO3-2 = UO2CO3
                log_k          10.064
                delta_h        0.84 kcal
        UO2+2 + 2CO3-2 = UO2(CO3)2-2
                log_k          16.977
                delta_h        3.48 kcal
        UO2+2 + 3CO3-2 = UO2(CO3)3-4
                log_k          21.397
                delta_h        -8.78 kcal

# PHASES: 解離反応の化学式、平衡定数をlog_k、25度のときの反応エンタルピーをdelta_hで与える

PHASES
        Uraninite
        UO2 + 4 H+ = U+4 + 2 H2O
        log_k          -3.490
        delta_h        -18.630 kcal
END



Uの反応などはデータベース（phreeqc.dat）に含まれていないので、追加している。

あれ…これはもしや、attachment constantとかは自分で入力しなければいけないのだろうか…?それならパラメータがあれば自分でプログラム組む方が速いような...

とりあえず、ぼちぼちと試してみます。