El forzamiento radiativo de las partículas de aerosol que contienen carbono negro (BC) puede ser positivo o negativo según las condiciones atmosféricas específicas. El carbono negro en sí mismo absorbe la radiación solar y, por lo tanto, calienta el entorno circundante. Por otro lado, como resultado del envejecimiento atmosférico, las partículas que contienen BC pueden volverse hidrófilas debido a la oxidación, condensación y/o coagulación del material soluble en agua. Las partículas envejecidas pueden actuar como núcleos de condensación de nubes (NCC) y contribuir a la formación de nubes que pueden resultar en enfriamiento o calentamiento. En este trabajo, a través de una serie de experimentos de laboratorio, investigamos la transformación de partículas de hollín de hidrofóbicas a hidrofílicas y estimamos el tiempo de residencia atmosférico requerido para esta transformación. Las partículas de hollín generadas por llama de etileno se seleccionaron por tamaño y se expusieron a radicales OH en un reactor de flujo másico de aerosol potencial. El envejecimiento se simuló a través de exposiciones de OH equivalentes a tiempos de vida atmosféricos en un rango de horas a varios días. La composición química de los revestimientos orgánicos en función de la exposición al OH se controló con un espectrómetro de masas Aerodyne Aerosol. La actividad CCN de las partículas de hollín envejecidas se midió en función de la exposición al OH y la composición química. Las mediciones experimentales indican que la oxidación heterogénea de OH de hollín naciente inicialmente inactivo en CCN produce partículas activas en CCN. Las sobresaturaciones críticas en exposiciones integradas de OH equivalentes a 0.4, 2 y 10 días son 2.1 %, 0.82 % y 0.40 %. Valores correspondientes para el parámetro de higroscopicidad efectiva, κef, osciló entre κef<8×10−4 a κef=0.09 en función de la exposición a OH. La condensación de recubrimientos hidrofílicos orgánicos o inorgánicos (producidos a partir de la oxidación de precursores en fase gaseosa introducidos en el reactor de flujo) en partículas de hollín acelera la activación de CCN en un factor de 6 a 50 según la naturaleza y el espesor del recubrimiento. Los resultados sugieren que la activación de CCN de partículas que contienen BC atmosféricas se debe principalmente a recubrimientos secundarios.
Lambe, AT, AT Ahern, JP Wright, DR Croasdale, P. Davidovits y TB Onasch (2015) Envejecimiento oxidativo y activación de núcleos de condensación de nubes del hollín de combustión de laboratorio, Journal of Aerosol Science 79:31-39.
