戴維斯方程

戴維斯方程（英語：Davies equation）是熱力學中用於計算較高濃度電解質溶液活度係數的經驗公式。為德拜-休克爾公式（適用於低濃度溶液求活度係數）在較高濃度下的延伸。由塞西爾·W·戴維斯（Cecil W. Davies）於1938年提出並通過測量多組數據進行改進得到。在25°C，其表達式如下：

$$-\log f_{\pm }=0.51z_{1}z_{2}\left({\frac {\sqrt {I}}{1+{\sqrt {I}}}}-0.30I\right)$$

其中$f_{\pm }$=${\sqrt[{v}]{{\bigl (}f_{+}^{v+}f_{-}^{v-}{\bigr )}}}$為平均摩爾活度係數， $z_{1}$和$z_{2}$為電解質正負離子的電荷，$I$為離子強度。

使用戴維斯方程計算得到不同電荷數的1:1型電解質的活度係數-離子強度半對數關係圖。包括B=0.2和B=0.3兩種情況

使用戴維斯方程計算得到不同電荷數的1:1型電解質的活度係數-離子強度關係圖。包括B=0.2和B=0.3兩種情況

其和德拜-休克爾公式可用以下通式表示（25°C）：$$-\log f_{\pm }=0.51z_{1}z_{2}\left({\frac {\sqrt {I}}{1+A{\sqrt {I}}}}-BI\right)$$

• 當$A=0.33a_{0}$，$a_{0}$為以埃米（Å）表示有效離子直徑；$B=0$時為德拜-休克爾公式。
• $A=1$，$B=0.3$時則為戴維斯方程

雖然戴維斯本人最初的公式是$B=0.2$，但$B=0.3$預測效果更好也是目前最常用的參數，雖然有時候也有其他數值，但不及0.3常見。

戴維斯方程對1:1型電解質（即正負離子電荷數為1，如氯化鈉）預測效果最好，適用離子強度範圍可高達0.7 mol/L。由於戴維斯方程和德拜-休克爾公式一樣得到的是平均活度係數，且均只考慮了離子的電荷數，因此只要電荷數一樣算出來的結果均為一個值，不能區分離子種類。此外，其忽略了離子在溶液中可能會形成離子對的情況，因此其不適用於不對稱電解質溶液。

相關條目

對於更高濃度以及更複雜情況，詳見：

• 皮策方程
• 布羅姆利方程