The effect of hydroxyl functional groups and molar mass on the viscosity of non-crystalline organic and organic–water particles
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The viscosities of three polyols and three saccharides, all in the non-crystalline state, have been studied. Two of the polyols (2-methyl-1,4-butanediol and 1,2,3-butanetriol) were studied under dry conditions, the third (1,2,3,4-butanetetrol) was studied as a function of relative humidity (RH), including under dry conditions, and the saccharides (glucose, raffinose, and maltohexaose) were studied as a function of RH. The mean viscosities of the polyols under dry conditions range from 1.5 × 10−1 to 3.7 × 101 Pa s, with the highest viscosity being that of the tetrol. Using a combination of data determined experimentally here and literature data for alkanes, alcohols, and polyols with a C3 to C6 carbon backbone, we show (1) there is a near-linear relationship between log10 (viscosity) and the number of hydroxyl groups in the molecule, (2) that on average the addition of one OH group increases the viscosity by a factor of approximately 22 to 45, (3) the sensitivity of viscosity to the addition of one OH group is not a strong function of the number of OH functional groups already present in the molecule up to three OH groups, and (4) higher sensitivities are observed when the molecule has more than three OH groups. Viscosities reported here for 1,2,3,4-butanetetrol particles are lower than previously reported measurements using aerosol optical tweezers, and additional studies are required to resolve these discrepancies. For saccharide particles at 30 % RH, viscosity increases by approximately 2–5 orders of magnitude as molar mass increases from 180 to 342 g mol−1, and at 80 % RH, viscosity increases by approximately 4–5 orders of magnitude as molar mass increases from 180 to 991 g mol−1. These results suggest oligomerization of highly oxidized compounds in atmospheric secondary organic aerosol (SOA) could lead to large increases in viscosity, and may be at least partially responsible for the high viscosities observed in some SOA. Finally, two quantitative structure–property relationship models (Sastri and Rao, 1992; Marrero-Morejón and Pardillo-Fontdevila, 2000) were used to predict the viscosity of alkanes, alcohols, and polyols with a C3–C6 carbon backbone. Both models show reasonably good agreement with measured viscosities for the alkanes, alcohols, and polyols studied here except for the case of a hexol, the viscosity of which is underpredicted by 1–3 orders of magnitude by each of the models.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| 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 ».