kerotakis

# Kerotakis 一个虚拟化学实验室，计算真实化学。离线优先，跨平台，无需运行时Python。 ### 功能 Kerotakis使用热力学计算而非查找表或预录脚本模拟真实水化学。每个数字都来自运行时求解的真实热力学数据库。涵盖： - **溶解与沉淀**，具有真实溶解度极限 - **酸碱反应**，基于电荷平衡——强、弱、多元酸及缓冲液 - **滴定曲线**，用虚拟滴定管逐步推进 - **气体边界**——排气、捕集、膨胀或扫气顶空气体 - **热与相变**——溶解焓、由水自身焓推导的冰点/沸点变化 - **硬水化学**——白垩、水垢、石膏结晶 - **分离**——过滤、蒸发 - **燃烧与煅烧**——分解温度计算得出，而非假设 - **活性序列**，通过能斯特方程对求解活度计算 - **吸收光谱颜色**，使用比尔-朗伯定律和CIE 1931，使混合物正确组合且浓度改变色调 - **危险模拟**——例如漂白剂+氨水在警告前显示氯胺形成 - **方程式配平**，通过元素计数矩阵的零空间计算，包括电荷 - **粒子级视图**——按求解比例绘制物种，稀释物种被命名而非静默丢弃 - **可解释性**——每个答案说明由哪个引擎、数据集和模型生成 ### 平台 - **浏览器工作台**，位于crispstrobe.github.io/kerotakis——PHREEQC编译为WebAssembly（Emscripten，无文件系统），在工作线程中求解 - **命令行**（`kero`）——REPL、批处理运行器、JSON接口、codex代码检查 - **原生macOS/iOS应用**——求解器进程内链接，首次访问后完全离线使用 - **可安装PWA**——从自身窗口运行，所有内容本地缓存 所有三个目标产生相同界面和相同答案。 ### 教育设计 化学存在于三个层面——宏观、亚微观和符号。Kerotakis在三个层面上一致渲染同一求解容器状态，并带有细节级别拨盘（lv1=所见，lv3=一切）。每节课为每个模型携带`fails_at`字段，显示每个近似在何处失效。课程遵循依赖顺序，而非年级。 ### 数据集与验证 codex包含131个反应条目、28个模型和185个概念，锚定在189个主题的CC0课程主干上。每个数值声明通过CI代码检查由真实求解器重放。一个500问题的好奇心语料库（针对儿童/青少年问题）区分跟踪计算、策展、定性、边界、缺失和求解器失败结果。当前状态：269个已计算，20个策展，70个定性，59个显式边界，82个缺失（缺口需要机制如蛋白质物种，而非更多物质）。 ### 技术架构 - `kerotakis-core`——工作台状态机、操作符、能量平衡、求解器路由器、`.lab`语法 - `kerotakis-phreeqc`——IPhreeqc FFI、嵌入式热力学数据库、水溶液平衡器 - `kerotakis-cea`——NASA-9热化学和吉布斯最小化器，用于加热/煅烧/燃烧 - `kerotakis-safety`——任何化学之前的L0反应性筛选 - `kerotakis-codex`——带求解器支持代码检查的策展反应 - `kerotakis-cli`——REPL和批处理运行器 - `kerotakis-wasm`——浏览器目标 用Rust构建。附带三个热力学数据集（wateq4f、minteq.v4、pitzer），使模型分歧本身成为可见课程。 ### 语言支持 完全支持英语和德语。存在第三语言的i18n基础设施。 ### 许可证 代码：AGPL-3.0-or-later（附带App Store/Google Play二进制额外许可）。策展数据：CC BY 4.0。导入的CC0材料保持CC0。