Abstract Gaseous mixtures of water vapor and neutral molecules of salt (e.g., NaCl, CuCl etc.) can be highly non-ideal due to a strong attractive interaction between salt and water molecules. In particular, this can result in high solubility of salts in water vapor and a strong dependence of solubility on vapor pressure. The analysis of salt solubility in water vapor can be done using the Pitzer-Pabalan model, which is based on the thermodynamic theory of imperfect gases. The original Pitzer-Pabalan work demonstrated that one can reproduce experimental data for NaCl solubility in vapor. No analysis was performed on the reliability of their original fits, which we believe has contributed to the lack of applications of the Pitzer-Pabalan model despite the apparent success of the original paper. In this work, we report our recent progress in developing a rigorous fitting procedure to parameterize the Pitzer-Pabalan model using experimental data. Specifically, we performed fitting of the experimental results obtained elsewhere for NaCl and CuCl. We investigate the degree of underfitting/overfitting and the sensitivity of the fitting quality to variations in the resulting fitting parameters. The results, as represented by the thermodynamic parameters describing the energetics of formation of salt-bearing water clusters, were successfully benchmarked against Gaussian 16 ab initio quantum chemistry calculations. The resulting rigorous fitting procedure presented here can now be applied to other systems.

中文翻译：

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使用 Pitzer-Pabalan 模型对氯化钠和氯化铜在水蒸气中的非理想溶解度进行严格分析

摘要 水蒸气和中性盐分子（例如 NaCl、CuCl 等）的气态混合物可能非常不理想，因为盐和水分子之间有很强的吸引力相互作用。特别是，这会导致盐在水蒸气中的高溶解度和溶解度对蒸气压的强烈依赖性。可以使用基于不完美气体热力学理论的 Pitzer-Pabalan 模型来分析盐在水蒸气中的溶解度。最初的 Pitzer-Pabalan 工作表明，可以重现 NaCl 在蒸气中溶解度的实验数据。没有对其原始拟合的可靠性进行分析，我们认为这导致了 Pitzer-Pabalan 模型缺乏应用，尽管原始论文取得了明显的成功。在这项工作中，我们报告了我们最近在使用实验数据开发严格的拟合程序以参数化 Pitzer-Pabalan 模型方面的进展。具体来说，我们对其他地方获得的 NaCl 和 CuCl 的实验结果进行了拟合。我们研究了欠拟合/过拟合的程度以及拟合质量对结果拟合参数变化的敏感性。结果，如描述含盐水团簇形成的能量学的热力学参数所代表的，成功地与高斯 16 从头算量子化学计算相比较。此处提出的由此产生的严格拟合程序现在可以应用于其他系统。我们对其他地方获得的 NaCl 和 CuCl 的实验结果进行了拟合。我们研究了欠拟合/过拟合的程度以及拟合质量对结果拟合参数变化的敏感性。结果，如描述含盐水团簇形成的能量学的热力学参数所代表的，成功地与高斯 16 从头算量子化学计算相比较。此处提出的由此产生的严格拟合程序现在可以应用于其他系统。我们对其他地方获得的 NaCl 和 CuCl 的实验结果进行了拟合。我们研究了欠拟合/过拟合的程度以及拟合质量对结果拟合参数变化的敏感性。结果，如描述含盐水团簇形成的能量学的热力学参数所代表的，成功地与高斯 16 从头算量子化学计算相比较。此处提出的由此产生的严格拟合程序现在可以应用于其他系统。如描述含盐水团簇形成能量的热力学参数所代表的，成功地与高斯 16 从头算量子化学计算进行了基准测试。此处提出的由此产生的严格拟合程序现在可以应用于其他系统。如描述含盐水团簇形成能量的热力学参数所代表的，成功地与高斯 16 从头算量子化学计算进行了基准测试。此处提出的由此产生的严格拟合程序现在可以应用于其他系统。