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Exploring Volatility Properties of Discrete Secondary Organic Aerosol Constituents of α-Pinene and Polycyclic Aromatic Hydrocarbons
ACS Earth and Space Chemistry ( IF 2.9 ) Pub Date : 2020-11-22 , DOI: 10.1021/acsearthspacechem.0c00210 Zaeem Bin Babar 1, 2 , Fawad Ashraf 1, 3 , Jun-Hyun Park 1 , Pham Duy Quang Dao 4 , Chan Sik Cho 4 , Ho-Jin Lim 1
ACS Earth and Space Chemistry ( IF 2.9 ) Pub Date : 2020-11-22 , DOI: 10.1021/acsearthspacechem.0c00210 Zaeem Bin Babar 1, 2 , Fawad Ashraf 1, 3 , Jun-Hyun Park 1 , Pham Duy Quang Dao 4 , Chan Sik Cho 4 , Ho-Jin Lim 1
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Limited experimental data are available on the volatility parameters of saturation vapor pressure, vaporization enthalpy, and melting temperature of secondary organic aerosol (SOA) constituents. In this study, we aimed to determine the volatility of individual components of typical biogenic and anthropogenic SOA. The volatility profiles of four synthesized and two commercial SOA constituents were generated using a thermal denuder coupled with a scanning particle sizer. For the volatility measurement, four constituents of α-pinene SOA were synthesized in the laboratory because of the lack of commercial reagents. For each of the SOA species, a volatility profile was measured by changing the thermal denuder temperature below its melting point measured using thermal gravimetric analysis and differential scanning calorimetry. Saturation pressure (Psat0) and vaporization enthalpy (ΔHv) at 25 °C of the SOA constituents were determined by applying the integrated volume method to the measured volatility profiles. The determined Psat0 values of 3-methylbutane-1,2,3-tricarboxylic acid (3-MBTCA), terpenylic acid, diaterpenylic acid acetate (DTAA), sodium-(1R,2R,3S,5R)-2-hydroxy-2,6,6-trimethylbicyclo[3.1.1]heptan-3-yl sulfate (Na-2-OH-2,6,6-TMBHS), 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid (1,2,4,5-B4CA), and 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (1,2,4-B3CA) were 3.4 ± 0.6 × 10–5, 1.7 ± 0.3 × 10–4, 1.8 ± 0.2 × 10–5, 3.4 ± 0.4 × 10–5, 7.7 ± 0.7 × 10–5, and 2.1 ± 0.3 × 10–6 Pa, respectively. The estimated values of ΔHv for 3-MBTCA, terpenylic acid, DTAA, Na-2-OH-2,6,6-TMBHS, 1,2,4,5-B4CA, and 1,2,4-B3CA were 128.4 ± 4.7, 88.4 ± 3.5 135.4 ± 3.7, 38.4 ± 1.7, 42.8 ± 2.1, and 108.1 ± 4.1 kJ mol–1, respectively. These data will improve the knowledge of the formation and fate of SOA.
中文翻译：
探索离散的α-P烯和多环芳烃的二级有机气溶胶成分的挥发性
关于饱和蒸气压，汽化焓和次要有机气溶胶（SOA）成分的熔融温度的挥发性参数，只能得到有限的实验数据。在这项研究中，我们旨在确定典型的生物和人为SOA各个组件的挥发性。使用与扫描粒度仪结合的热剥蚀仪，可以生成四种合成的SOA成分和两种商用的SOA成分的挥发性曲线。对于挥发性的测量，由于缺乏商业试剂，实验室合成了α--烯SOA的四种成分。对于每种SOA物种，通过将热剥蚀器温度更改为使用热重分析和差示扫描量热法测得的熔点以下的温度来测量挥发性曲线。饱和压力（通过将积分体积法应用于所测得的挥发性曲线，可以确定SOA组分在25°C下的P sat 0）和蒸发焓（ΔH v）。测得的3-甲基丁烷-1,2,3-三羧酸（3-MBTCA），萜烯酸，二戊烯基乙酸乙酸酯（DTAA），钠-（1 R，2 R，3 S，5 R）的P sat 0值-2-羟基-2,6,6-三甲基双环[3.1.1]庚基-3-基硫酸盐（Na-2-OH-2,6,6-TMBHS），1,2,4,5-苯四甲酸（ 1,2,4,5- B4CA），和1,2,4-苯三甲酸（1,2,4- B3CA）分别为3.4±0.6×10 -5，1.7±0.3×10 -4，1.8±0.2× 10-5，3.4±0.4×10 -5，7.7±0.7×10 -5和2.1±0.3×10 -6 Pa时，分别。3-MBTCA，萜烯酸，DTAA，Na-2-OH-2,6,6-TMBHS，1,2,4,5-B4CA和1,2,4-B3CA的ΔH v估计值为分别为128.4±4.7、88.4±3.5 135.4±3.7、38.4±1.7、42.8±2.1和108.1±4.1 kJ mol –1。这些数据将提高对SOA的形成和命运的了解。
更新日期：2020-12-17
中文翻译：
探索离散的α-P烯和多环芳烃的二级有机气溶胶成分的挥发性
关于饱和蒸气压，汽化焓和次要有机气溶胶（SOA）成分的熔融温度的挥发性参数，只能得到有限的实验数据。在这项研究中，我们旨在确定典型的生物和人为SOA各个组件的挥发性。使用与扫描粒度仪结合的热剥蚀仪，可以生成四种合成的SOA成分和两种商用的SOA成分的挥发性曲线。对于挥发性的测量，由于缺乏商业试剂，实验室合成了α--烯SOA的四种成分。对于每种SOA物种，通过将热剥蚀器温度更改为使用热重分析和差示扫描量热法测得的熔点以下的温度来测量挥发性曲线。饱和压力（通过将积分体积法应用于所测得的挥发性曲线，可以确定SOA组分在25°C下的P sat 0）和蒸发焓（ΔH v）。测得的3-甲基丁烷-1,2,3-三羧酸（3-MBTCA），萜烯酸，二戊烯基乙酸乙酸酯（DTAA），钠-（1 R，2 R，3 S，5 R）的P sat 0值-2-羟基-2,6,6-三甲基双环[3.1.1]庚基-3-基硫酸盐（Na-2-OH-2,6,6-TMBHS），1,2,4,5-苯四甲酸（ 1,2,4,5- B4CA），和1,2,4-苯三甲酸（1,2,4- B3CA）分别为3.4±0.6×10 -5，1.7±0.3×10 -4，1.8±0.2× 10-5，3.4±0.4×10 -5，7.7±0.7×10 -5和2.1±0.3×10 -6 Pa时，分别。3-MBTCA，萜烯酸，DTAA，Na-2-OH-2,6,6-TMBHS，1,2,4,5-B4CA和1,2,4-B3CA的ΔH v估计值为分别为128.4±4.7、88.4±3.5 135.4±3.7、38.4±1.7、42.8±2.1和108.1±4.1 kJ mol –1。这些数据将提高对SOA的形成和命运的了解。
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