Fatty acids (CH3(CH2)n-2COOH) and their salts are an important class of atmospheric surfactants. Here, we use COSMOtherm to predict solubility and activity coefficients for C2-C12 fatty acids with even number of carbon atoms and their sodium salts in binary water solutions and also in ternary water-inorganic salt solutions. COSMOtherm is a continuum solvent model implementation which can calculate properties of complex systems using quantum chemistry and thermodynamics. Calculated solubility values of the organic acids in pure water are in good agreement with reported experimental values. The comparison of the COSMOtherm-derived Setschenow constants for ternary solutions comprising NaCl with the corresponding experimental values from the literature shows that COSMOtherm overpredicts the salting out effect in all cases except for the solutions of acetic acid. The calculated activity and mean activity coefficients of fatty acids and fatty acid sodium salts, respectively, show deviation of the systems from ideal solution. The computed mean activity coefficients of the fatty acid salts in binary systems are in better agreement with experimentally derived values for the organic salts with longer aliphatic chain (C8-C10). The deviation of the solutions from ideality could lead to biased estimations of cloud condensation nuclei number concentrations if not considered in Köhler calculations and cloud microphysics.

中文翻译：

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使用COSMOtherm评价大气表面活性剂在水溶液中的溶解度和活性系数。

脂肪酸（CH3（CH2）n-2COOH）及其盐是一类重要的大气表面活性剂。在这里，我们使用COSMOtherm预测二元水溶液以及三元水-无机盐溶液中碳原子数为偶数的C2-C12脂肪酸及其钠盐的溶解度和活性系数。COSMOtherm是一种连续溶剂模型实现，可以使用量子化学和热力学计算复杂系统的属性。计算得出的有机酸在纯水中的溶解度值与报告的实验值非常吻合。包含NaCl的三元溶液的COSMOtherm衍生的Setschenow常数与文献中相应的实验值的比较表明，除乙酸溶液外，COSMOtherm在所有情况下都过分预测了盐析效果。所计算的脂肪酸和脂肪酸钠盐的活度和平均活度系数分别显示了系统与理想溶液的偏差。二元体系中脂肪酸盐的计算平均活性系数与具有较长脂族链（C8-C10）的有机盐的实验得出的值更好地吻合。如果在科勒（Köhler）计算和云微观物理学中没有考虑，则溶液与理想值之间的偏差可能导致对云凝结核数浓度的估计偏差。所计算的脂肪酸和脂肪酸钠盐的活度和平均活度系数分别显示了系统与理想溶液的偏差。二元体系中脂肪酸盐的计算平均活性系数与具有较长脂族链（C8-C10）的有机盐的实验得出的值更好地吻合。如果在科勒（Köhler）计算和云微观物理学中没有考虑，则溶液与理想值之间的偏差可能导致对云凝结核数浓度的估计偏差。所计算的脂肪酸和脂肪酸钠盐的活度和平均活度系数分别显示了系统与理想溶液的偏差。二元体系中脂肪酸盐的计算平均活性系数与具有较长脂族链（C8-C10）的有机盐的实验得出的值更好地吻合。如果在科勒（Köhler）计算和云微观物理学中没有考虑，则溶液与理想值之间的偏差可能导致对云凝结核数浓度的估计偏差。二元体系中脂肪酸盐的计算平均活性系数与具有较长脂族链（C8-C10）的有机盐的实验得出的值更好地吻合。如果在科勒（Köhler）计算和云微观物理学中没有考虑，则溶液与理想值之间的偏差可能导致对云凝结核数浓度的估计偏差。二元体系中脂肪酸盐的计算平均活性系数与具有较长脂族链（C8-C10）的有机盐的实验得出的值更好地吻合。如果在科勒（Köhler）计算和云微观物理学中没有考虑，则溶液与理想值之间的偏差可能导致对云凝结核数浓度的估计偏差。