Viscosity and physical state of sucrose mixed with ammonium sulfate droplets
Notice bibliographique
Résumé
Although knowledge of the physical state of aerosol particles is essential to understand atmospheric chemistry model and measurements, information on the viscosity and physical state of aerosol particles consisting of organic and inorganic salts is still rare. Herein, we quantified viscosities at 293 ± 1 K upon dehydration for the binary systems, sucrose–H 2 O and ammonium sulfate (AS)–H 2 O, and the ternary systems, sucrose–AS–H 2 O for organic-to-inorganic dry mass ratios (OIRs) = 4:1, 1:1, and 1:4 using bead-mobility and poke-and-flow techniques. Based on the viscosity value of the aerosol particles, we defined the physical states of the total aerosol particles studied in this work. For binary systems, the viscosity of sucrose–H 2 O particles gradually increased from ∼ 4 × 10 −1 to > ∼ 1 × 10 8 Pa s when the relative humidity (RH) decreased from ∼ 81 % to ∼ 24 %, ranging from liquid to semisolid or solid state, which agrees with previous studies. The viscosity of AS–H 2 O particles remained in the liquid state (< 10 2 Pa s) for RH > ∼ 50 %, while for RH ≤∼ 50 %, the particles showed a viscosity of > ∼ 1 × 10 12 Pa s, corresponding to a solid state. In case of the ternary systems, the viscosity of organic-rich particles (OIR = 4:1) gradually increased from ∼ 1 × 10 −1 to ∼ 1 × 10 8 Pa s for a RH decrease from ∼ 81 % to ∼ 18 %, similar to the binary sucrose–H 2 O particles. This indicates that the sucrose–AS–H 2 O particles range from liquid to semisolid or solid across the RH. In the ternary particles for OIR = 1:1, the viscosities ranged from less than ∼ 1 × 10 2 for RH > 34 % to > ∼ 1 × 10 8 Pa s at ∼ 27 % RH. The viscosities correspond to liquid for RH > ∼ 34 %, semisolid for ∼ 34 % < RH < ∼ 27 %, and semisolid or solid for RH < ∼ 27 %. Compared to the organic-rich particles, in the inorganic-rich particles (OIR = 1:4), drastic enhancement in viscosity was observed as RH decreased; the viscosity increased by approximately 8 orders of magnitude during a decrease in RH from 43 % to 25 %, resulting in liquid to semisolid or solid in the RH range. Overall, all particles studied in this work were observed to exist as a liquid, semisolid, or solid depending on the RH. Furthermore, we compared the measured viscosities of ternary systems with OIRs of 4:1, 1:1, and 1:4 to the predicted viscosities using the Aerosol Inorganic–Organic Mixtures Functional groups Activity Coefficients Viscosity model (AIOMFAC-VISC) predictions with the Zdanovskii–Stokes–Robinson (ZSR) organic–inorganic mixing model, with excellent model–measurement agreement for all OIRs.
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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 | 0,000 |
| 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 ».