Onderzoekers van de University of British Columbia hebben drie vloeibare fasen ontdekt in aerosoldeeltjes, ons begrip van luchtverontreinigende stoffen in de atmosfeer van de aarde veranderen.

Terwijl het bekend was dat aerosoldeeltjes tot twee vloeibare fasen bevatten, de ontdekking van een extra vloeibare fase kan belangrijk zijn voor het verstrekken van nauwkeurigere atmosferische modellen en klimaatvoorspellingen. Het onderzoek is vandaag gepubliceerd in PNAS .

"We hebben aangetoond dat bepaalde soorten aerosoldeeltjes in de atmosfeer, inclusief degenen die waarschijnlijk overvloedig aanwezig zijn in steden, kunnen vaak drie verschillende vloeibare fasen hebben", zegt Dr. Allan Bertram, een professor in de afdeling scheikunde. "Deze eigenschappen spelen een rol in de luchtkwaliteit en het klimaat. We hopen dat deze resultaten modellen verbeteren die worden gebruikt in het luchtkwaliteits- en klimaatveranderingsbeleid."

Aerosoldeeltjes vullen de atmosfeer en spelen een cruciale rol in de luchtkwaliteit. Deze deeltjes dragen bij aan een slechte luchtkwaliteit en absorberen en reflecteren zonnestraling, invloed op het klimaatsysteem. Hoe dan ook, hoe deze deeltjes zich gedragen blijft onzeker. vóór 2012, in modellen werd vaak aangenomen dat aerosoldeeltjes slechts één vloeibare fase bevatten.

In 2012, onderzoekers van de University of British Columbia en Harvard University hebben de eerste waarnemingen gedaan van twee vloeibare fasen in deeltjes die uit de atmosfeer zijn verzameld. Recenter, onderzoekers van UBC veronderstelden dat zich drie vloeibare fasen zouden kunnen vormen in atmosferische deeltjes als de deeltjes bestonden uit materiaal met een lage polariteit, medium polariteit materiaal, en zout water.

Om dit te testen, een solvatochrome kleurstof - een kleurstof die van kleur verandert afhankelijk van de polariteit van de omgeving - werd geïnjecteerd in deeltjes die een mengsel van alle drie deze componenten bevatten. Hoewel de solvatochrome kleurstofmethode op grote schaal is gebruikt in de biologie en chemie, het is niet gebruikt om het fasegedrag van atmosferische aerosolen te karakteriseren. Opmerkelijk, in deze deeltjes werden drie verschillende kleuren waargenomen, bevestiging van de aanwezigheid van drie vloeibare fasen.

Wetenschappers waren ook in staat om de eigenschappen van deeltjes met drie fasen te bestuderen, inclusief hoe goed deze deeltjes fungeerden als zaden voor wolken, en hoe snel gassen in en uit de deeltjes gaan.

Het onderzoek richtte zich op deeltjes met mengsels van smeerolie uit gasvoertuigen, geoxideerd organisch materiaal uit de verbranding van fossiele brandstoffen en bomen, en anorganisch materiaal uit de verbranding van fossiele brandstoffen. Afhankelijk van de eigenschappen van de smeerolie en het geoxideerde organische materiaal, een verschillend aantal vloeistoffasen zal verschijnen, wat resulteert in verschillende effecten op de luchtkwaliteit en het klimaat.

"Door wat we hebben laten zien, we hebben ons begrip van atmosferische aerosolen verbeterd. Dat moet leiden tot betere voorspellingen van luchtkwaliteit en klimaat, en een betere voorspelling van wat er de komende 50 jaar gaat gebeuren, ", zegt Dr. Bertram. "Als beleid wordt gemaakt op basis van een model met grote onzekerheden, dan kent het beleid grote onzekerheden. Ik hoop dat we dat kunnen verbeteren."

Met de urgentie van klimaatdoelen, beleid dat is gebaseerd op nauwkeurige atmosferische modellering, vermindert de mogelijkheid om middelen en financiën te gebruiken voor het verkeerde beleid en de verkeerde doelen.