|
|---|
|
|
|
|
|
|
d****n
发帖数: 397 | 1 【 以下文字转载自 Physics 讨论区 】
发信人: dragon (dragon), 信区: Physics
标 题: gas phase nucleation问题求教
发信站: BBS 未名空间站 (Sat Mar 16 00:45:57 2013, 美东)
版上大牛，
我有个问题。就是gas phase nucleation.我们都知道pure water在0度以下，-40度
以上是不会结冰的。这是因为要形成冰核，必需翻越一个能垒。这个能垒联接了过冷水
（metastable state)和冰(stable state).同样也有过热蒸汽。当一个gas phase
species的浓度大于它的饱和蒸汽压的时候，它也不会形成droplet。所以nucleation(
形成droplet的过程),也是有个能垒。这个能垒和nucleation 速率有关，就是物理化学
（化学物理）里面的transition state theory.这个nucleation rate很早就已经有人
研究，Gibbs就提出classical nucleation theory.这个理论后来被发展到
multicomponent很复杂的公式。但是这个理论有个不好的地方是（1）它要surface
tension.这是一个宏观量，当droplet很小的时候不一定准。（2）当supersaturation
接近spinodal decomposition的时候，能垒不是0，不符合实验结果。
后来又有其他手段，试图从微观的角度来解释，比如monomer DFT.之类，但是这些
都要用很简单的potential比如Lennard-Jones,复杂的比如硫酸之类,potential不是球
形，而且还有化学键断裂，这个monomer DFT也不行。
所以，后来又有人用quantum mechanics来研究。问题来了，这帮人总是算来算去
都是A+A=(A)2,A+(A)2=(A)3,...,算A,A之间的interaction （delta G)。和monomer
DFT，还有classcial nucleation theory不同，这帮人用quantum mechanics从来没有
给出任何能垒，好像他们是为了算而算，或者牵强附会。总之,我是没有理解为什么要
用这种方法。
所以，我的问题是，如何能用更准确的方法predict nucleation的能垒，用
quantum mechanics的当然最好，semi-empirical也行。
版上的物理大牛，如果哪位能指点一二，万分感谢。 | a*****9
发帖数: 1884 | 2 这个东西看起来很tricky啊，牵扯到相变可能要用non-equilibrium stat mech，水的
相互作用又得用high-level qm
求大牛现身解答 |
|
|
|
|
|
|
|
