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| 開発者 | アクエウスソリューションズLLC |
|---|---|
| 安定版リリース | 15.0 / 2021年1月11日 |
| オペレーティング·システム | マイクロソフトウィンドウズ |
| タイプ | 地球化学モデリング、反応輸送モデリングソフトウェア |
| ライセンス | 独自 |
| Webサイト | ホームページ |
Geochemist's Workbench ( GWB ) は、水性化学におけるさまざまな問題を解決するための対話型ソフトウェアツールの統合セットです。グラフィカル ユーザー インターフェイスにより、地球化学コードの使用が簡素化されます。
歴史
GWBパッケージはもともと、イリノイ大学アーバナシャンペーン校地質学部で20年以上にわたって開発され、[1]当初は企業コンソーシアムと政府研究所の支援を受け、後にユーザーコミュニティが支払うライセンス料を通じて開発されました。 [2] [3] 2011年、GWB開発チームはイリノイ大学のリサーチパークに移転し、その後はキャンパス外のイリノイ州シャンペーンに移り、Aqueous Solutions LLCという独立した会社として運営しています。リリース以来、90か国以上に何千ものライセンスコピーがインストールされています。[4] 2014年には、ソフトウェアの無料の学生版がリリースされ、[5]その後、2021年にすべての水性化学者が無料で利用できるコミュニティ版に拡張されました。[6]
このソフトウェアの初期バージョンは、今日のマルチコアプロセッサの前身である並列 ベクトルコンピューティングを地質学研究に初めて応用したものの1つでした。[7]現在のリリースはマルチスレッド化されており、初期の並列ベクトルアーキテクチャの特徴を保持しています。[8]
概要
GWB は、化学反応のバランス、安定図と天然水の平衡状態の計算、反応プロセスの追跡、反応輸送のモデル化、これらの計算結果のプロット、および関連データの保存に使用される統合地球化学モデリングパッケージです。Microsoft Windows を実行するパーソナル コンピューター用に設計されたこのワークベンチは、GWB Professional、Standard、Essentials の 3 つのパッケージと、無料の GWB Community Edition で市販されています。
GWB は、熱力学 平衡定数のデータセット（最も一般的には、蒸気飽和曲線に沿って 0 から 300 °C までコンパイルされる）を読み取り、化学平衡を計算できます。PHREEQC、[9] [10] PHRQPITZ、[11] WATEQ4F、[12] Visual MINTEQ [13]などの他の一般的なプログラムの熱力学データセットは、 GWB 用にフォーマットされており、さまざまなコードの比較と検証が可能です。[14]プログラム K2GWB、[15] DBCreate、[16]および logKcalc [17]は、デフォルトのデータセットの制限を超える圧力と温度で GWB の熱力学データを生成するために作成されました。GWB は、化学反応と水文学的輸送を結合して、反応輸送モデルと呼ばれるシミュレーションを作成できます。GWB は、流れ場を動的に計算することも、流れ場を数値データとしてインポートすることも、 USGS水文学的流量コードMODFLOWから直接計算することもできます。[1]
科学と産業における利用
現場、オフィス、研究室、または教室で働く地球化学者は、分析結果を保存し、化学物質の質量分布を計算し、プロットや図を作成し、実験を評価し、現実の問題を解決します。
このソフトウェアは、環境化学者、エンジニア、微生物学者、修復者によって、生物圏における汚染物質の運命と移動を制御する化学反応と微生物学的反応を定量的に理解するために使用されています。この知識により、汚染物質の運命と移動の予測モデルを開発し、現場で実施する前に費用のかかる修復計画の有効性をテストすることができます。
エネルギー業界では、石油技術者、鉱山地質学者、環境地球化学者、地熱エネルギー開発者が、安全で環境に優しい方法を用いながら、ソフトウェアを使用して資源の探索、回収の最適化、廃棄物の管理を行っています。地質学者は、炭素隔離プロジェクトや核廃棄物貯蔵所の設計において、エネルギー生産の副作用を管理しています。
教育における使用
何百もの学術論文がGWBを引用または使用しており[18] 、いくつかの教科書では環境保護と修復、石油産業、経済地質学における一般的な問題を解決するためにこのソフトウェアを適用しています。[19] [20] [21]
地球化学を学ぶ学生は、ソフトウェアを使えば簡単にこなせる、日常的で退屈な作業に費やす時間を節約できます。例えば、化学反応のバランスをとったり、 Eh-pH図を手作業で作成したりする代わりに、学生は多成分平衡、運動論、反応輸送などの高度なトピックの探求に時間を費やすことができます。[20] The Geochemist's Workbench Community Editionは、開発者のウェブサイトから無料でダウンロードできます。[6]
一般的に使用されているその他の地球化学モデリングプログラム
- アクイオン
- ケムEQL [22]
- ケムプラグイン
- チェス、[23]ハイテック
- チラー、[24] CHIM-XPT
- クランチフロー[25] [26]
- EQ3/EQ6 [27]
- ジオケムイージー[28]
- GEMS-PSI [29]
- GWB コミュニティエディション
- 水文地球化学[30]
- マインクラフト+ [31] [32]
- ミンテQA2 [33]
- PHREEQC [9] [10]
- SOLMINEQ.88、GAMSPATH.99 [34]
- タフリアクト[35]
- ビジュアルMINTEQ [13]
- ワテQ4F [12]
- ワム[36]
参照
参考文献
- ^ ab Bethke, CM, B. Farrell, M. Sharifi, 2021, The Geochemist's Workbench® Release 15 (全5巻)。https://www.gwb.com/documentation.php 2021-06-21にWayback Machineでアーカイブ
- ^ Lee, L. および M. Goldhaber、2011、「The Geochemist's Workbench Computer Program」。http://crustal.usgs.gov/projects/aqueous_geochemistry/geochemists_workbench.html 2012-06-16 にWayback Machineでアーカイブ
- ^ ヘッケル、J.、2012年3月、「水溶液：炭素隔離から福島までの問題の解決」セントラルイリノイビジネス、7ページ
- ^ 公式サイト http://www.gwb.com/software_overview.php 2014-05-22 にWayback Machineでアーカイブ
- ^ 「地球化学ソフトウェアが学生に無料で利用可能に」www.ngwa.org . 全米地下水協会. 2014 年8 月 22 日閲覧。
- ^ ab コミュニティ エディションのウェブサイト http://community.gwb.com 2022 年 2 月 17 日にWayback Machineにアーカイブされました
- ^ Bethke, CM, WJ Harrison, C. Upson, SP Altaner, 1988, 堆積盆地のスーパーコンピュータ解析。サイエンス 239 , 261-267
- ^ GWB マルチスレッド ページ http://www.gwb.com/multithread.php 2014-10-28 にWayback Machineにアーカイブ
- ^ ab Parkhurst, DL, 1995、「PHREEQC ユーザーズ ガイド、化学種分化、反応経路、移流輸送、逆地球化学計算のためのコンピュータ モデル」。米国地質調査所水資源調査報告書 95-4227。
- ^ ab Parkhurst, DL および CAJ Appelo、1999、「PHREEQC (バージョン 2) ユーザーズ ガイド」、化学種分化、バッチ反応、1 次元輸送、逆地球化学計算用のコンピュータ プログラム。米国地質調査所水資源調査報告書 99-4259。
- ^ Plummer, LN, DL Parkhurst, GW Flemming、および SA Dunkle、1988、「PHRQPITZ - 塩水における地球化学反応を計算するためのピッツァー方程式を組み込んだコンピュータ プログラム」。米国地質調査所水資源調査報告書 88-4153、310 ページ。
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- ^ Gustafsson, JP, 2010, Visual MINTEQ 熱力学データベース (GWB 形式) http://www2.lwr.kth.se/English/OurSoftware/vminteq/download.html 2012 年 6 月 25 日にWayback Machineにアーカイブされました
- ^ Cleverley, JS および EN Bastrakov、2005、K2GWB: UT2K および UNITHERM データベースから 0～1000 °C、1～5000 bar の The Geochemist's Workbench® 用熱力学データ ファイルを生成するユーティリティ。Computers & Geosciences 31、756-767
- ^ Kong, X., BM Tutolo、MO Saar、2013、「DBCreate: ユーザー定義の T および P で EQ3/6、TOUGHREACT、および GWB 熱力学データベースを作成するための SUPCRT92 ベースのプログラム」。Computers & Geosciences 51、415-417
- ^ Dick, JM 2020、 http://c 2013-08-12にWayback Machineでアーカイブhnosz.net/#logKcalc
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- ^ Tipping E., 1994, WHAM - 腐植質によるイオン結合の離散サイト/静電モデルを組み込んだ水、堆積物、土壌の化学平衡モデルとコンピュータコード。Computers and Geosciences 20、973-1023。
外部リンク
- 公式サイト
- コミュニティエディションのウェブサイト
- ユーザーグループ