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Measuring the Surface Tension of Atmospheric Particles and Relevant Mixtures to Better Understand Key Atmospheric Processes
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2024-08-23 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.4c00173 Manuella El Haber 1 , Violaine Gérard 1 , Judith Kleinheins 2 , Corinne Ferronato 1 , Barbara Nozière 3
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2024-08-23 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.4c00173 Manuella El Haber 1 , Violaine Gérard 1 , Judith Kleinheins 2 , Corinne Ferronato 1 , Barbara Nozière 3
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Aerosol and aqueous particles are ubiquitous in Earth’s atmosphere and play key roles in geochemical processes such as natural chemical cycles, cloud and fog formation, air pollution, visibility, climate forcing, etc. The surface tension of atmospheric particles can affect their size distribution, condensational growth, evaporation, and exchange of chemicals with the atmosphere, which, in turn, are important in the above-mentioned geochemical processes. However, because measuring this quantity is challenging, its role in atmospheric processes was dismissed for decades. Over the last 15 years, this field of research has seen some tremendous developments and is rapidly evolving. This review presents the state-of-the-art of this subject focusing on the experimental approaches. It also presents a unique inventory of experimental adsorption isotherms for over 130 mixtures of organic compounds in water of relevance for model development and validation. Potential future areas of research seeking to better determine the surface tension of atmospheric particles, better constrain laboratory investigations, or better understand the role of surface tension in various atmospheric processes, are discussed. We hope that this review appeals not only to atmospheric scientists but also to researchers from other fields, who could help identify new approaches and solutions to the current challenges.
中文翻译：
测量大气颗粒和相关混合物的表面张力，以更好地了解关键的大气过程
气溶胶和水颗粒在地球大气中普遍存在，在地球化学过程中发挥着关键作用，例如自然化学循环、云雾形成、空气污染、能见度、气候强迫等。大气颗粒的表面张力会影响其尺寸分布、凝结态等。化学物质的生长、蒸发以及与大气的交换，而这些又在上述地球化学过程中很重要。然而，由于测量这个量具有挑战性，因此几十年来它在大气过程中的作用被忽视了。在过去 15 年里，这一研究领域取得了巨大的发展，并且正在迅速发展。这篇综述介绍了该主题的最新技术，重点关注实验方法。它还提供了与模型开发和验证相关的水中 130 多种有机化合物混合物的实验吸附等温线的独特清单。讨论了未来潜在的研究领域，旨在更好地确定大气颗粒的表面张力，更好地限制实验室研究，或更好地了解表面张力在各种大气过程中的作用。我们希望这篇综述不仅能吸引大气科学家，还能吸引其他领域的研究人员，他们可以帮助找到应对当前挑战的新方法和解决方案。
更新日期：2024-08-23
中文翻译：
测量大气颗粒和相关混合物的表面张力，以更好地了解关键的大气过程
气溶胶和水颗粒在地球大气中普遍存在，在地球化学过程中发挥着关键作用，例如自然化学循环、云雾形成、空气污染、能见度、气候强迫等。大气颗粒的表面张力会影响其尺寸分布、凝结态等。化学物质的生长、蒸发以及与大气的交换，而这些又在上述地球化学过程中很重要。然而，由于测量这个量具有挑战性，因此几十年来它在大气过程中的作用被忽视了。在过去 15 年里，这一研究领域取得了巨大的发展，并且正在迅速发展。这篇综述介绍了该主题的最新技术，重点关注实验方法。它还提供了与模型开发和验证相关的水中 130 多种有机化合物混合物的实验吸附等温线的独特清单。讨论了未来潜在的研究领域，旨在更好地确定大气颗粒的表面张力，更好地限制实验室研究，或更好地了解表面张力在各种大气过程中的作用。我们希望这篇综述不仅能吸引大气科学家，还能吸引其他领域的研究人员，他们可以帮助找到应对当前挑战的新方法和解决方案。
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