使用调整后的 SAFT-0 状态方程计算水的成核速率

SAFT-0 是一种基于统计关联流体理论（SAFT）考虑分子缔合效应的状态方程（EOS）。该 EOS 近期对甲醇的相平衡性质以及经典与非经典成核速率给出了相对成功的计算。受甲醇结果的启发，我们将 SAFT-0 EOS 用于水，特别是在 T_{max}=277.15 K 以下反常密度行为的温度区间内。为此，我们根据缔合能量调整有效的温度依赖链段直径，使 SAFT-0 EOS 能复现水的气液平衡与蒸气压，尤其在可获得水成核速率数据（220–260 K）的温度范围内。我们使用带与不带此调整直径的 SAFT-0 EOS 进行了经典成核理论（CNT）的吉布斯形式（称为 P-形式）与非经典梯度理论（GT）计算。计算速率与 W"olk 和 Strey [J. Phys. Chem. B 2001, 105, 11683-11701] 的实验值进行比较。除相平衡性质外，该调整将 GT 与 CNT 的成核速率分别提升了 500 倍和 100 倍。为进一步探究，使用 Hale 标度模型 [J. Chem. Phys., 2005, 122, 204509] 对 GT 与实验速率进行分析。该分析表明 GT 的预测与实验数据相对良好地标度一致。