Experimental determination of the temperature dependence of water activities for a selection of aqueous organic solutions
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. This work presents experimental data of the temperature dependence of water activity in aqueous organic solutions relevant for tropospheric conditions (200–273 K). Water activity (aw) at low temperatures (T) is a crucial parameter for predicting homogeneous ice nucleation. We investigated temperature-dependent water activities, ice freezing and melting temperatures of solutions, and vapour pressures of a selection of atmospherically relevant aqueous organic systems. To measure aw over a wide composition range and with a focus on low temperatures, we use various aw measurement techniques and instruments: a dew point water activity meter, an electrodynamic balance (EDB), differential scanning calorimetry (DSC), and a setup to measure the total gas phase pressure at equilibrium over aqueous solutions. Water activity measurements were performed for aqueous multicomponent and multifunctional organic mixtures containing the functional groups typically found in atmospheric organic aerosols, such as hydroxyl, carboxyl, ketone, ether, ester, and aromatic groups. The aqueous organic systems studied at several fixed compositions over a considerable temperature range differ significantly in their temperature dependence. Aqueous organic systems of 1,4-butanediol and methoxyacetic acid show a moderate decrease in aw with decreasing temperature. The aqueous M5 system (a multicomponent system containing five different dicarboxylic acids) and aqueous 2-(2-ethoxyethoxy)ethanol solutions both show a strong increase of water activity with decreasing temperature at high solute concentrations for T < 270 K and T < 260 K, respectively. These measurements show that the temperature trend of aw can be reversed at low temperatures and that linear extrapolations of high-temperature data may lead to erroneous predictions. To avoid this, experimentally determined aw at low temperature are needed to improve thermodynamic models towards lower temperatures and for improved predictions of the ice nucleation ability of organic–water systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».