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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无处不在，在地球化学过程中起着关键作用，例如自然化学循环、云和雾的形成、空气污染、能见度、气候强迫等。大气颗粒的表面张力会影响它们的尺寸分布、凝结生长、蒸发和化学物质与大气的交换，这反过来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，它在大气过程中的作用几十年来一直被忽视。在过去的 15 年里，这一研究领域取得了一些巨大的发展，并且正在迅速发展。本综述介绍了该学科的最新进展，重点关注实验方法。它还提供了与模型开发和验证相关的 130 多种有机化合物水中混合物的独特实验吸附等温线清单。讨论了寻求更好地确定大气颗粒表面张力、更好地约束实验室调查或更好地了解表面张力在各种大气过程中的作用的潜在未来研究领域。我们希望这篇综述不仅能吸引大气科学家，也能吸引其他领域的研究人员，他们可以帮助确定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无处不在，在地球化学过程中起着关键作用，例如自然化学循环、云和雾的形成、空气污染、能见度、气候强迫等。大气颗粒的表面张力会影响它们的尺寸分布、凝结生长、蒸发和化学物质与大气的交换，这反过来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，它在大气过程中的作用几十年来一直被忽视。在过去的 15 年里，这一研究领域取得了一些巨大的发展，并且正在迅速发展。本综述介绍了该学科的最新进展，重点关注实验方法。它还提供了与模型开发和验证相关的 130 多种有机化合物水中混合物的独特实验吸附等温线清单。讨论了寻求更好地确定大气颗粒表面张力、更好地约束实验室调查或更好地了解表面张力在各种大气过程中的作用的潜在未来研究领域。我们希望这篇综述不仅能吸引大气科学家，也能吸引其他领域的研究人员，他们可以帮助确定应对当前挑战的新方法和解决方案。
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