Физико-химическое моделирование и эксперимент
Физико-химическое моделирование и непосредственный эксперимент – два в известной степени независимых направления современной геохимии. Решение о целесообразности проведения эксперимента или компьютерного ФХМ принимается в зависимости от особенности и научной цели конкретной геохимической проблемы.
Непосредственным экспериментом практически невозможно охватить все многообразие зависимостей между Т, Робщ., PH2O, РСО2 и исходным составом геохимических систем. Еще с большим основанием это можно отнести к мультисистемам, включающим большое количество минеральных фаз (до трех-четырех десятков), которые, несомненно, представляют наибольший интерес в геохимии. Количество экспериментальных точек всегда объективно ограничено технико-экономическими факторами: продолжительностью эксперимента, его стоимостью, требованиями точности. Непосредственный эксперимент, если иметь в виду современный количественный эксперимент, целесообразно ставить для изучения сравнительно простых систем и реакций так, чтобы при объективно ограниченном числе экспериментальных точек извлечь из результатов эксперимента максимум количественной термодинамической информации. Имея ряд экспериментально изученных систем и реакций, можно затем путем их термодинамического синтеза приступить к изучению компьютерных физико-химических моделей, по сложности приближающихся к природным явлениям.
Следует, по-видимому, признать, что значительный прогресс в изучении многообразных и сложных геохимических моделей может быть достигнут лишь с помощью реализации специальной научной программы ФХМ. Следовательно, количественный эксперимент и ФХМ не взаимоисключающие, а неразрывно связанные взаимодополняющие направления научного поиска. Эксперимент поставляет новые и корректирует существующие термодинамические данные, а ФХМ помогает резко сократить число испытаний, скорректировав стратегию экспериментальных работ. Строгий количественный эксперимент может служить основой для создания тестовых термодинамических моделей, позволяющих не только согласовывать термодинамические данные, но и проверять количественно адекватность результатов моделирования реальным процессам. Исследователю, приступающему к изучению методов ФХМ, просто необходимы такие тестовые модели – «стандарты». В стандартной поставке программного комплекса «Селектор» такие модели имеются. К ним относятся модели «Морская вода», «Дождевые воды», «Атмосфера».