A new hot-stage microscopy technique for measuring temperature-dependent viscosities of aerosol particles and its application to farnesene secondary organic aerosol
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The viscosity of secondary organic aerosol (SOA) is needed to improve predictions of air quality, climate, and atmospheric chemistry. Many techniques have been developed to measure the viscosity of micrometer-sized materials at room temperature; however, few techniques are able to measure viscosity as a function of temperature for these small sample sizes. SOA in the troposphere experience a wide range of temperatures, so measurement of viscosity as a function of temperature is needed. To address this need, a new method was developed based on hot-stage microscopy combined with fluid dynamics simulations. The current method can be used to determine viscosities in the range of roughly 104 to 108 Pa s at temperatures greater than room temperature. Higher viscosities may be measured if experiments are carried out over multiple days. To validate our technique, the viscosities of 1,3,5-tris(1-naphthyl)benzene and phenolphthalein dimethyl ether were measured and compared with values reported in the literature. Good agreement was found between our measurements and literature data. As an application to SOA, the viscosity as a function of temperature for lab-generated farnesene SOA material was measured, giving values ranging from 3.1×106 Pa s at 51 ∘C to 2.6×104 Pa s at 67 ∘C. We fit the temperature-dependent data to the Vogel–Fulcher–Tammann (VFT) equation and obtained a fragility parameter for the material of 7.29±0.03, which is very similar to the fragility parameter of 7 reported for α-pinene SOA by Petters and Kasparoglu (2020). These results demonstrate that the viscosity as a function of temperature can be measured for lab-generated SOA material using our hot-stage microscopy method.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 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 tête enseignante, 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 ».