การจำลองพลวัตเชิงโมเลกุลที่อยู่บนพื้นฐานของกลศาสตร์โมเลกุลแบบดั้งเดิมและที่อยู่บนพื้นฐานของ การรวมกลศาสตร์ควอนตัมและกลศาสตร์โมเลกุลเข้าด้วยกัน ได้ถูกนำมาประยุกต์เพื่อศึกษาโครงสร้างซอลเว ชันของไอออนแมกนีเซียมและไอออนแคลเซียมในสารละลายแอมโมเนีย โดยวิธีการจำลองพลวัตเชิงโมเลกุล แบบดั้งเดิม อันตรกิริยาของแต่ละอนุภาคในระบบถูกอธิบายโดยใช้ฟังก์ชันศักย์แบบอันตรกิริยาคู่ ส่วนการ จำลองพลวัตเชิงโมเลกุลที่รวมกลศาสตร์ควอนตัมและกลศาสตร์โมเลกุลเข้าด้วยกันนั้น ส่วนของระบบที่เป็น ซอลเวชันชั้นแรกของไอออนแมกนีเซียมและไอออนแคลเซียมถูกอธิบายโดยกลศาสตร์ควอนตัมในระดับแอบ อิ นิชิโอ ในขณะที่ส่วนที่เหลือของระบบถูกอธิบายโดยใช้ฟังก์ชันศักย์แบบอันตรกิริยาคู่ ผลการศึกษาชี้ให้เห็น ความสำคัญของการประยุกต์กลศาสตร์ควอนตัมสำหรับการอธิบายการจัดเรียงตัวของตัวทำละลายที่อยู่รอบๆ ไอออน และเลขโคออร์ดิเนชัน ที่มีความน่าเชื่อถือมากยิ่งขึ้น ผลการศึกษาที่ได้จากการจำลองพลวัตเชิงโมเลกุล โดยใช้เทคนิคที่รวมกลศาสตร์ควอนตัมและกลศาสตร์โมเลกุลเข้าด้วยกัน พบว่า ไอออนแมกนีเซียมและไอออน แคลเซียมมีเลขโคออร์ดิเนชันลดลงเมื่อเทียบกับผลการศึกษาที่ได้จากการจำลองพลวัตเชิงโมเลกุลแบบดั้งเดิม นอกจากนี้ จำนวนและการจัดเรียงตัวของโมเลกุลน้ำและแอมโมเนียรอบไอออนก็มีลักษณะแตกต่างกัน ซึ่งข้อ แตกต่างดังกล่าวถูกอธิบายบนพื้นฐานของรายละเอียดของผลการศึกษาที่ได้ Objective: To investigate the role of non-additive contributions on the preferential solvation of double-charged ions in aqueous ammonia solution. Method: Classical and combined quantum mechanical/molecular mechanical (QM/MM) molecular dynamics simulations have been performed to study the solvation structures of Mg2+ and Ca2+ in aqueous ammonia solution. The classical simulations have been carried out on the basis of molecular mechanical pair potentials. Based on the QM/MM method, the interactions within the solvation spheres of the Mg2+ and Ca2+ are treated by Born-Oppenheimer ab initio quantum mechanical calculations using LANL2DZ basis sets, while the interactions within the rest of the system are described by classical pair potentials. Results: The simulation results have shown a significant role of non-additive contributions on the geometrical arrangements as well as on the coordination numbers of the solvated Mg2+ and Ca2+. An octahedral arrangement with 5 water and 1 ammonia ligand within the first solvation shell of Mg2+ is observed, in contrast to a polyhedral structure with 6 water and 3 ammonia molecules obtained by classical pair potential simulation. For the first solvation shell of Ca2+, the QM/MM simulation reveals a polyhedral structure with an average coordination number of 7.2, consisting of 5.2 water and 2 ammonia molecules, compared to the corresponding value of 9.7 composed of 6.7 water and 3 ammonia molecules obtained by classical simulation. Conclusion: The simulation techniques based on classical pairwise additive approximations are obviously insufficient for the correct treatments of Mg2+ and Ca2+ in aqueous ammonia solution. The problem on the failure of pairwise additivity can be solved using a more sophisticated QM/MM technique. The results obtained by the QM/MM simulations can be used as detailed interpretations and predictions at molecular level since experimental observations under such circumstance are mostly impossible.