Forskere opdager tre flydende faser i aerosolpartikler

Forskere ved University of British Columbia har opdaget tre flydende faser i aerosolpartikler, ændre vores forståelse af luftforurenende stoffer i Jordens atmosfære.

Mens aerosolpartikler var kendt for at indeholde op til to flydende faser, opdagelsen af ​​en yderligere væskefase kan være vigtig for at levere mere præcise atmosfæriske modeller og klimaforudsigelser. Undersøgelsen blev offentliggjort i dag i PNAS .

"Vi har vist, at visse typer aerosolpartikler i atmosfæren, herunder dem, der sandsynligvis er rigelige i byer, kan ofte have tre forskellige flydende faser. "siger Dr. Allan Bertram, en professor på kemisk afdeling. "Disse egenskaber spiller en rolle i luftkvalitet og klima. Det, vi håber, er, at disse resultater forbedrer modeller, der bruges i luftkvalitet og politikker for klimaændringer."

Aerosolpartikler fylder atmosfæren og spiller en afgørende rolle for luftkvaliteten. Disse partikler bidrager til dårlig luftkvalitet og absorberer og reflekterer solstråling, påvirker klimasystemet. Alligevel, hvordan disse partikler opfører sig, er stadig usikkert. Inden 2012, det blev ofte antaget i modeller, at aerosolpartikler kun indeholdt en flydende fase.

I 2012, forskere fra University of British Columbia og Harvard University leverede de første observationer af to flydende faser i partikler opsamlet fra atmosfæren. For nylig, forskere ved UBC antog, at der kunne dannes tre flydende faser i atmosfæriske partikler, hvis partiklerne bestod af lavpolaritetsmateriale, medium polaritetsmateriale, og salt vand.

For at teste dette, et solvatokromisk farvestof - et farvestof, der ændrer farve afhængigt af polariteten i omgivelserne - blev injiceret i partikler indeholdende en blanding af alle tre af disse komponenter. Selvom metoden solvatokrom farvestof er blevet brugt meget inden for biologi og kemi, den er ikke blevet brugt til at karakterisere atmosfæriske aerosolers faseadfærd. Bemærkelsesværdigt, tre forskellige farver blev observeret i disse partikler, bekræfter tilstedeværelsen af ​​tre flydende faser.

Forskere var også i stand til at studere egenskaberne af partikler indeholdende tre faser, herunder hvor godt disse partikler fungerede som frø til skyer, og hvor hurtigt gasser går ind og ud af partiklerne.

Undersøgelsen fokuserede på partikler indeholdende blandinger af smøreolie fra gasbiler, oxideret organisk materiale fra forbrænding af fossilt brændsel og træer, og uorganisk materiale fra forbrænding af fossilt brændsel. Afhængigt af smøreoliens egenskaber og det oxiderede organiske materiale, forskellige antal flydende faser vises, hvilket resulterer i forskellige påvirkninger af luftkvalitet og klima.

"Gennem det, vi har vist, Vi har forbedret vores forståelse af atmosfæriske aerosoler. Det burde føre til bedre forudsigelser af luftkvalitet og klima, og bedre forudsigelse af, hvad der kommer til at ske i de næste 50 år, "siger Dr. Bertram." Hvis politikker laves ud fra en model, der har stor usikkerhed, så vil politikkerne have stor usikkerhed. Jeg håber, vi kan forbedre det. "

Med det hastende klimamål, politik, der er bygget på nøjagtig atmosfærisk modellering, reducerer muligheden for at bruge ressourcer og økonomi mod de forkerte politikker og mål.