戴维斯方程()是热力学中用于计算较高浓度电解质溶液活度系数的经验公式。为(适用于低浓度溶液求活度系数)在较高浓度下的延伸。由塞西尔·W·戴维斯(Cecil W. Davies)于1938年提出并通过测量多组数据进行改进得到。在25°C,其表达式如下:
-\log f_\pm = 0.51 z_1 z_2\left(\frac{\sqrt I}{1 + \sqrt{I}} - 0.30 I \right)
其中f_\pm=\sqrt[v]{\bigl(f_+^{v+} f_-^{v-}\bigr)}为平均摩尔活度系数, z_1和z_2为电解质正负离子的电荷,I为离子强度。
其和可用以下通式表示(25°C):-\log f_\pm = 0.51 z_1 z_2\left(\frac{\sqrt I}{1 + A\sqrt{I}} - BI \right)
- 当A=0.33a_0,a_0为以埃米(Å)表示有效离子直径;B=0时为德拜-休克尔公式。
- A=1,B=0.3时则为戴维斯方程
虽然戴维斯本人最初的公式是B=0.2,但**B=0.3
**预测效果更好也是目前最常用的参数,虽然有时候也有其他数值,但不及0.3常见。
戴维斯方程对1:1型电解质(即正负离子电荷数为1,如氯化钠)预测效果最好,适用离子强度范围可高达0.7 mol/L。由于戴维斯方程和德拜-休克尔公式一样得到的是平均活度系数,且均只考虑了离子的电荷数,因此只要电荷数一样算出来的结果均为一个值,不能区分离子种类。此外,其忽略了离子在溶液中可能会形成离子对的情况,因此其不适用于不对称电解质溶液。
相关条目
对于更高浓度以及更复杂情况,详见:
- 皮策方程
- 布罗姆利方程
参考文献
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