Formación de Costras Superficiales Controla la Cinética de Evaporación de Aerosoles Orgánicos Secundarios

Área de la Ciencia:

• Química Atmosférica
• Ciencia de Aerosoles
• Ciencias Ambientales

Sus antecedentes:

• La partición gas-partícula rige la evolución de los aerosoles orgánicos secundarios (AOS).
• Las partículas de AOS exhiben tasas de evaporación inesperadamente lentas e independientes del tamaño, con mecanismos en debate.

Objetivo del estudio:

• Investigar el mecanismo detrás de la lenta e independiente del tamaño de la evaporación de partículas de AOS.
• Determinar el papel de las propiedades superficiales y la composición en la dinámica de evaporación de los AOS.

Principales métodos:

• Modelado cinético multicapa de la evaporación de AOS de α-pineno.
• Simulaciones utilizando mezclas de polietilenglicol para aislar los efectos de la composición.
• Experimentos de cámara ambiental con AOS de limoneno.
• Análisis de espectrometría de masas basado en superficie.

Principales resultados:

• La formación de costras superficiales, debido a la acumulación de compuestos de baja volatilidad, provoca una evaporación lenta e independiente del tamaño de los AOS.
• Se confirma que la difusividad dependiente de la composición es un factor clave en la lenta evaporación, incluso sin descomposición.
• Los experimentos con AOS de limoneno mostraron una costra superficial significativa, reduciendo la difusividad a granel hasta en 5 órdenes de magnitud.
• La espectrometría de masas reveló el enriquecimiento de compuestos de alto peso molecular en la superficie de las partículas durante la evaporación de monómeros.

Conclusiones:

• Las costras superficiales viscosas son un motor principal de la evaporación lenta e independiente del tamaño de los AOS.
• Estas costras pueden limitar el crecimiento de las partículas de AOS y las transformaciones químicas.
• Los hallazgos tienen implicaciones significativas para la comprensión de los impactos de los AOS en la calidad del aire y el clima.