Aerosoler finns överallt. Dessa små flytande eller fasta partiklar befolkar atmosfären, som kommer från naturliga och konstgjorda källor som vulkaner och hav, och fossila bränslen och jordbruk. Varierar i storlek från mindre än bredden på de minsta virusen till ungefär diametern på ett människohår, aerosoler har stor inverkan på klimatet och människors hälsa.

Aerosoler kan också beskrivas som värmande, som i mörkt sot, eller kylning, som i havsspray. UC San Diego framstående professor i kemi och biokemi Vicki Grassian och doktorand Kyle Angle studerade den coola versionen, visar att havssprayaerosoler blir surare inom två minuter efter att de skapats.

Havssprayaerosoler föds när bubblor spricker och vågor slår mot havets yta. Innan denna studie trodde forskare att de vattenhaltiga partiklarna, en gång producerat, tog sin tid – dagar eller veckor – att bli "sur". Men Grassian och Angle, tillsammans med ett team av forskare från Center for Aerosol Impacts on Chemistry of the Environment (CAICE), inklusive forskare från UC San Diego, Colorado State University, University of Wisconsin-Madison och UC Davis, visat att aerosolens surhet också beror på storleken – mindre partiklar är surare än större.

"De minsta partiklarna blir 100, 000 gånger surare än havet inom två minuter, sa Angle, första författare till tidningen publicerad online i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences . "Jag förväntade mig att detta skulle hända för partiklar som hade interagerat med föroreningar i flera dagar, men att se den för färsk havssprej var ett intressant fynd."

Fyndet, enligt Angle, är kemiskt viktigt eftersom egenskaperna och reaktiviteten hos aerosoler förändras med partiklarnas surhet. Till exempel, den skadliga föroreningen svaveldioxid oxideras till sulfat snabbare vid gränsytan mellan sura aerosoler. Sulfatet kan fortsätta att fungera som ett molnfrö i atmosfären. Det vetenskapliga samfundet, därför, försöker förstå dessa omvandlingar för att förutsäga molnbildning och i slutändan förstå klimatförändringar.

För den bredare allmänheten, dessa resultat har viktiga konsekvenser för luftkvaliteten. "Fler sura partiklar kan öka lungstress, så vi måste förstå orsakerna till sura aerosoler, sa Angle.

Lackmustestet

Grunderna för att genomföra denna forskning, som i gymnasiets kemilabb, involverade lackmustestet, används för att avgöra om ett ämne är surt eller basiskt/alkaliskt.

"Om du doppat lackmuspapper i citronsaft eller vinäger, det skulle bli rött, säger att dessa vätskor är sura. Om du doppade den i havsvatten, det skulle bli blått, eftersom havet är mer alkaliskt, " förklarade Angle. "När jag separerade havssprayaerosoler baserat på storlek och applicerade lackmuspapper på dem, Jag upptäckte att de stora är lika sura som tomatjuice och de små lika sura som citronsaft. Detta visar att partiklarna som produceras från havsvatten har ett annat pH än det ursprungliga havsvattnet. "

Enligt Grassian, detta är ett oväntat fynd som bidrar till förståelsen av havssprayaerosol, en viktig komponent i jordens atmosfär.