M-Phreefiteq

상수 피팅 실험실 · FITEQL log K 도출 · PHREEQC 엔진

처음이신가요? – 사용 방법 보기

흡착 실험데이터에서 반응의 평형상수 log K를 자동으로 도출합니다 (FITEQL의 웹 버전). 두 종류의 흡착을 다룹니다 – ① 표면착화(산화철 등 광물 표면에 달라붙음, pH별 흡착분율 데이터), ② 이온 교환(점토가 Cs⁺ 같은 양이온을 자리바꿈으로 붙잡음, 농도별 등온선 데이터). 예제 1~5가 미리 채워져 있어 칩을 누르고 [피팅 시작]만 눌러도 전체 흐름을 볼 수 있습니다.

  1. 실험데이터 준비[엑셀 템플릿 받기]로 양식을 내려받아 pH·흡착분율을 채우고 [엑셀 업로드]로 올립니다. 직접 입력창에 붙여넣어도 됩니다.
  2. 조건 확인데이터베이스·용액 조건(배경전해질 등)을 실험과 같게 맞춥니다. 표면착화면 표면 자리를, 이온 교환이면 교환체(점토)의 용량 CEC를 입력합니다 – 실험실 단위(meq/100g)로 알고 있으면 변환기가 환산해 줍니다.
  3. 반응 정의log K를 아는 반응은 '고정 반응'에, 도출하려는 반응은 '피팅 반응'에 적고 탐색 범위(하한~상한)를 지정합니다.
  4. 피팅 실행[피팅 시작]을 누르면 전역최적화가 실행되고, log K ± 오차·적합도(R²·WSOS/DF)·피팅 곡선·PHREEQC 블록이 나옵니다.

이온강도가 다른 여러 실험을 함께 피팅하려면 [데이터셋 추가]를 쓰세요 – 하나의 log K로 동시 피팅되어 더 신뢰도 높은 상수를 얻습니다. 도출한 상수는 [내 상수 DB에 저장]하면 이동 시뮬레이터에서 바로 재사용됩니다.

입력

상수 피팅

작성 도우미 – 처음이시라면 여기부터 (질문에 답하면 폼이 완성됩니다)

반응식·표면 자리·탐색 범위 같은 PHREEQC 입력은 답에 따라 문헌 대표값으로 자동 구성됩니다 – 적용 후 아래 폼에서 확인·수정하실 수 있습니다.

① 어떤 실험이었습니까?
검증된 예제클릭하면 세팅이 채워집니다
프리셋
내 상수 DB – 실험으로 축적한 상수 0

상수는 이 브라우저에만 저장됩니다 – 기기를 바꾸거나 브라우저 데이터를 지우기 전에 파일로 내보내 두세요.

① 흡착제(표면) · 조건
내 데이터로 피팅하기 – 흡착제 시작값 채우기 (프리셋)

위 예제와 별개로, 내 실험 데이터를 피팅할 때 흡착제를 고르면 표면 자리와 산-염기 반응이 문헌 대표값으로 채워집니다 (아래에서 수정 가능). 선택하면 예제 표시는 해제됩니다.

Fe₃O₄ · PZC≈6.6 (문헌 6.3~6.8)

이온 교환 배경 (완전 세트 – 표면 착화와 동시 적용)
site 몰수 자동 계산기 – 고체농도·비표면적(BET)·site밀도로 환산
site 몰수 = 3.736e-4 mol
국내 토양·광물도 BET 비표면적과 site 밀도(모르면 2.3 sites/nm² 권장값)만 있으면 바로 사용할 수 있습니다
② 용액 조건
배경전해질 (선택)
위에서 염·농도를 고르면 자동 입력됩니다 (charge = 전하균형 조정 이온 · 직접 수정 가능)
③ 고정 반응 (산-염기 · log K 기지)
이 반응식 쉽게 읽기
표면 양성자화물 (용액)광물 (흡착제)≡S–OHH⁺반응 전 – 용액 속 이온이 표면으로물 (용액)광물 (흡착제)≡S–OH₂⁺+반응 후 – 표면에 결합된 상태
Mag_sOH광물 표면 자리 (≡S–OH)+H⁺수소이온 (산성 ↑)Mag_sOH₂⁺양전하 표면 (H⁺ 얻음)

산성(낮은 pH)에서 표면 수산기가 수소이온을 받아 표면이 양전하(+)를 띱니다 – 음이온이 끌려오기 쉬운 상태가 됩니다.

log K가 클수록 더 높은 pH까지 표면이 양전하를 유지합니다 (표면 산도 상수).

이 반응식 쉽게 읽기
표면 탈양성자화물 (용액)광물 (흡착제)≡S–OH반응 전 – 용액 속 이온이 표면으로물 (용액)광물 (흡착제)≡S–O⁻H⁺반응 후 – 표면에 결합된 상태
Mag_sOH광물 표면 자리 (≡S–OH)Mag_sO⁻음전하 표면 (H⁺ 잃음)+H⁺수소이온 (산성 ↑)

염기성(높은 pH)에서 표면 수산기가 수소이온을 내놓아 표면이 음전하(−)를 띱니다 – 음이온과는 서로 밀어내는 상태가 됩니다.

log K가 클수록(덜 음수일수록) 더 낮은 pH에서도 음전하가 잘 생깁니다 (표면 산도 상수).

④ 피팅 반응 (도출 대상 · log K 미지)
이 반응식 쉽게 읽기
흡착 (표면 착물화)물 (용액)광물 (흡착제)≡S–OHSeO₃²⁻H⁺반응 전 – 용액 속 이온이 표면으로물 (용액)광물 (흡착제)≡S–SeO₃⁻H₂O반응 후 – 표면에 결합된 상태
Mag_sOH광물 표면 자리 (≡S–OH)+SeO₃²⁻셀레나이트 (아셀렌산 이온)+H⁺수소이온 (산성 ↑)Mag_sSeO₃⁻표면 착물 (흡착된 상태)+H₂O

광물 표면의 수산기(≡Mag–OH)가 용액 속 셀레나이트(SeO3-2)을 붙잡아 표면 착물을 만듭니다. 이때 표면의 OH가 물로 떨어져 나가는 리간드 교환이 일어납니다. 수소이온이 함께 소모되므로 산성일수록 흡착이 유리합니다 (pH가 오르면 흡착이 줄어드는 음이온형 엣지).

log K가 클수록 흡착이 강합니다 – 피팅으로 도출하는 값이 바로 이 상수입니다.

내 화학종 (사용자 정의) – 0

사용자 정의 화학종은 회원별로 저장됩니다 – 로그인 후 이용하세요.

⑤ 실험 데이터 (1개 데이터셋 동시 피팅)
y를 Kd(L/kg)로 입력 – 분율로 자동 환산
엑셀 템플릿 받기템플릿을 받아 채운 뒤 업로드하면 데이터셋이 자동 구성됩니다
줄당 "pH 분율 [σ]" (공백/콤마 구분 · σ=실험오차, 선택)
불확도 (선택)
표준오차·95% 신뢰구간·곡선 신뢰 밴드는 옵션 없이도 항상 계산됩니다 – 부트스트랩은 분포 가정 없이 이를 교차검증하는 추가 검증입니다 (계산 시간이 늘어납니다)
오차 막대가 있는 실험점들을 지나는 곡선과 돋보기 – 상수 도출 개념도

실험 데이터와 반응을 입력하고 [피팅 시작]을 누르면 –

  • 도출 log K와 표준오차 (전역 최적화)
  • 적합도 지표 – R² · WSOS/DF · BIC
  • 실험값 vs 모델 곡선 겹쳐 보기
  • 재사용 가능한 PHREEQC 블록과 엑셀 보고서
  • [내 상수 DB에 저장] → 이동 시뮬레이터에서 바로 사용