将气溶胶酸度测量方法扩展到水分受限的环境：一种结合冷凝生长和比色测定的方法

《Analytical Chemistry》：Expanding Aerosol Acidity Measurements to the Water-Limited Regime: A Coupled Condensational Growth and Colorimetric Approach

气溶胶酸度测量新方法通过悬浮颗粒成长与酸化硫酸铵介质结合色pH指示剂，实现-2至4宽范围测量，发现气溶胶酸度比原液高3个pH单位且低于模型预测，为复杂实验及现实环境pH评估提供工具。

　　

暴露于高浓度的大气气溶胶中每年会导致全球数百万人因呼吸系统和心血管疾病而死亡。涉及半挥发性有机物的酸催化多相反应是形成额外颗粒相质量的关键途径，因为大气气溶胶具有很高的酸性（pH值介于-1到5之间，平均约为2）。然而，由于颗粒尺寸极小（大约100纳米）、含水量低以及H⁺离子的非保守性质，直接测量气溶胶的pH值极其困难。特别是在pH值小于2的气溶胶中，离子浓度常常超过10摩尔/升。广泛用于预测气溶胶pH值的热力学模型的基于测量的验证数据有限，在低pH值范围内表现不佳，因此需要新的实验方法。在这里，我们提出了一种能够在宽pH范围（-2到4）内测量气溶胶pH值的方法，包括pH值小于0的难以测量的区域。悬浮颗粒在精确控制的过饱和环境中生长至均匀直径（4.8微米），然后与酸化的硫酸铵（AAS）接触，用于指示pH值。这种稀释过程为指示剂提供了足够的液态水，并使pH值升高到可以通过比色法测量的范围内。我们的结果表明，气溶胶的酸性可能比原始溶液强3个pH单位以上，且在pH值较低时这种偏差会更大。实际测量得到的气溶胶酸性也高于热力学模型的预测值。利用这种方法获得的初步结果将能够在复杂的大气室实验和现实环境中进行pH值测量，这些环境中的pH值具有高度不确定性且数据有限，这有助于解决准确获取气溶胶酸度值以预测二次气溶胶形成的关键需求。