Claim Missing Document
Check
Articles

Found 2 Documents
Search

Studi Perbandingan Metode Fragment Molecular Orbital (FMO) dengan Mekanika Kuantum Konvensional Serta Pengaruh Solvasi Air Implisit dan Eksplisit Pada Sistem yang Tersusun dari Natrium, Emas, dan Sitrat Janitra, Regaputra Satria; Rukiah, Rukiah; Yusuf, Muhammad
Chimica et Natura Acta Vol 11, No 1 (2023)
Publisher : Departemen Kimia

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.24198/cna.v11.n1.45949

Abstract

Mempelajari interaksi biomolekul-partikel nano emas (AuNP) penting dilakukan untuk mengeksplorasi potensi pemanfaatan AuNP pada bidang diagnostik dan terapeutik. Interaksi biomolekul-AuNP melibatkan interaksi elektrostatik dan transfer muatan dari gugus fungsi nukleofil ke AuNP, maka mempelajari interaksi biomolekul-AuNP dibutuhkan metode mekanika kuantum. Fragment molecular orbital (FMO) merupakan pendekatan mekanika kuantum dengan waktu perhitungan lebih cepat daripada mekanika kuantum konvensional, khususnya untuk sistem yang tersusun dari banyak atom. Interaksi biomolekul-AuNP dapat dipelajari melalui pair interaction energy decomposition analysis (PIEDA) yang diperoleh dari perhitungan FMO. Penelitian ini bertujuan untuk melihat kesesuaian antara hasil perhitungan FMO dengan mekanika kuantum konvensional pada sistem yang tersusun dari Na+, Au, sitrat3-, dan H2O; serta mempelajari efek solvasi air implisit dan eksplisit terhadap perhitungan FMO. Senyawa model yang digunakan adalah kompleks [Na(H2O)4]+, [Na(H2O)6]+*, [Na(H2O)6]+, [Na(sitrat)2]5-, [Au(H2O)2], dan [Au(sitrat)]3-. Walaupun FMO memprediksi energi total (Etotal) [Na(H2O)4]+, [Na(H2O)6]+*, [Na(H2O)6]+, dan [Na(sitrat)2]5- jauh lebih rendah daripada metode konvensional, namun prediksi ΔE reaksi dengan Etotal tersebut bersesuaian dengan metode konvensional. FMO juga memprediksi muatan parsial bersesuaian dengan metode konvensional. Perhitungan dalam air implisit meredam pengaruh EES yang berlebihan akibat tidak memperhitungkan interaksi elektrostatik fragmen zat terlarut dengan pelarut, khususnya pada interaksi antara fragmen yang bermuatan positif dan negatif. Solvasi dalam air implisit juga dapat menyebabkan perbedaan EEX dan E(CT+mix) yang drastis dibandingkan keadaan vakum sehingga memiliki perbedaan pola dekomposisi. Perhitungan dalam air eksplisit menyebabkan muatan fragmen zat terlarut tidak bulat seperti muatan formalnya akibat transfer muatan antara air dan fragmen zat terlarut. Perhitungan dalam pelarut eksplisit lebih realistis untuk mempelajari 
Understanding The Role of Diffusion in The Separation of Rare Earth Elements in Water-n-hexane Systems: A Molecular Dynamics Simulation Study Hardianto, Ari; Janitra, Regaputra Satria; Fauzi, Muhammad Ryan; Juliandri, Juliandri; Anggraeni, Anni; Soedjanaatmadja, Ukun Mochammad Syukur
al Kimiya: Jurnal Ilmu Kimia dan Terapan Vol. 10 No. 2 (2023): al Kimiya: Jurnal Ilmu Kimia dan Terapan
Publisher : Department of Chemistry, Faculty of Science and Technology, UIN Sunan Gunung Djati Bandung

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.15575/ak.v10i2.30680

Abstract

Liquid-liquid extraction is one of the methods for separating rare earth elements (REE) in the presence of an extractant. The separation of REE ions, complex with an extractant, involves interfacial migrations that are influenced by the diffusion of the respective ions. Therefore, we performed molecular dynamics simulations on REE ions (La3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+, and Tb3+) in a water-n-hexane system to determine if each ion exhibited a distinct diffusion coefficient. By employing molecular dynamics simulations, we calculated diffusion coefficients for these ions based on the Einstein relation. The diffusion coefficients for La3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+, and Tb3+ were found to be 4.21×10–6, and 3.96×10–6, 4.57×10–6, 4.17×10–6, and 5.19×10–6 cm2/s, respectively. However, statistical analysis via the Kruskal-Wallis test revealed no significant variance in the diffusion coefficients (p-value greater than 0.05), indicating that diffusion is not a rate-limiting factor in REE separation. The findings suggest that effective mixing during extraction can eliminate the role of diffusion as a differentiating factor in REE separation. Overall, this study offers critical insights into optimizing REE extraction processes