946 resultados para Transformation Processes.
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Recent experimental evidence underlines the importance of reduced diffusivity in amorphous semi-solid or glassy atmospheric aerosols. This paper investigates the impact of diffusivity on the ageing of multi-component reactive organic particles approximating atmospheric cooking aerosols. We apply and extend the recently developed KMSUB model in a study of a 12-component mixture containing oleic and palmitoleic acids. We demonstrate that changes in the diffusivity may explain the evolution of chemical loss rates in ageing semi-solid particles, and we resolve surface and bulk processes under transient reaction conditions considering diffusivities altered by oligomerisation. This new model treatment allows prediction of the ageing of mixed organic multi-component aerosols over atmospherically relevant timescales and conditions. We illustrate the impact of changing diffusivity on the chemical half-life of reactive components in semi-solid particles, and we demonstrate how solidification and crust formation at the particle surface can affect the chemical transformation of organic aerosols.
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During long-range transport, many distinct processes – including photochemistry, deposition, emissions and mixing – contribute to the transformation of air mass composition. Partitioning the effects of different processes can be useful when considering the sensitivity of chemical transformation to, for example, a changing environment or anthropogenic influence. However, transformation is not observed directly, since mixing ratios are measured, and models must be used to relate changes to processes. Here, four cases from the ITCT-Lagrangian 2004 experiment are studied. In each case, aircraft intercepted a distinct air mass several times during transport over the North Atlantic, providing a unique dataset and quantifying the net changes in composition from all processes. A new framework is presented to deconstruct the change in O3 mixing ratio (Δ O3) into its component processes, which were not measured directly, taking into account the uncertainty in measurements, initial air mass variability and its time evolution. The results show that the net chemical processing (Δ O3chem) over the whole simulation is greater than net physical processing (Δ O3phys) in all cases. This is in part explained by cancellation effects associated with mixing. In contrast, each case is in a regime of either net photochemical destruction (lower tropospheric transport) or production (an upper tropospheric biomass burning case). However, physical processes influence O3 indirectly through addition or removal of precursor gases, so that changes to physical parameters in a model can have a larger effect on Δ O3chem than Δ O3phys. Despite its smaller magnitude, the physical processing distinguishes the lower tropospheric export cases, since the net photochemical O3 change is −5 ppbv per day in all three cases. Processing is quantified using a Lagrangian photochemical model with a novel method for simulating mixing through an ensemble of trajectories and a background profile that evolves with them. The model is able to simulate the magnitude and variability of the observations (of O3, CO, NOy and some hydrocarbons) and is consistent with the time-average OH following air-masses inferred from hydrocarbon measurements alone (by Arnold et al., 2007). Therefore, it is a useful new method to simulate air mass evolution and variability, and its sensitivity to process parameters.
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P>Scedosporium apiospermum is an emerging agent of opportunistic mycoses in humans. Previously, we showed that mycelia of S. apiospermum secreted metallopeptidases which were directly linked to the destruction of key host proteins. In this study, we analysed the effect of metallopeptidase inhibitors on S. apiospermum development. As germination of inhaled conidia is a crucial event in the infectious process of S. apiospermum, we studied the morphological transformation induced by the incubation of conidia in Sabouraud-dextrose medium at 37 degrees C. After 6 h, some conidia presented a small projection resembling a germ-tube. A significant increase, around sixfold, in the germ-tube length was found after 12 h, and hyphae were exclusively observed after 24 h. Three distinct metallopeptidase inhibitors were able to arrest the transformation of conidia into hyphae in different ways; for instance, 1,10-phenanthroline (PHEN) completely blocked this process at 10 mu mol l-1, while ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA) and ethylene glycol-bis (beta-aminoethyl ether; EGTA) only partially inhibited the differentiation at up to 10 mmol l-1. EGTA did not promote any significant reduction in the conidial growth, while PHEN and EDTA, both at 10 mmol l-1, inhibited the proliferation around 100% and 65%, respectively. The secretion of polypeptides into the extracellular environment and the metallopeptidase activity secreted by mycelia were completely inhibited by PHEN. These findings suggest that metallo-type enzymes could be potential targets for future therapeutic interventions against S. apiospermum.
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Bottom-up methods to obtain nanocrystals usually result in metastable phases, even in processes carried out at room temperature or under soft annealing conditions. However, stable phases, often associated with anisotropic shapes, are obtained in only a few special cases. In this paper we report on the synthesis of two well-studied oxides-titanium and zirconium oxide-in the nanometric range, by a novel route based on the decomposition of peroxide complexes of the two metals under hydrothermal soft conditions, obtaining metastable and stable phases in both cases through transformation. High-resolution transmission electron microscopy analysis reveals the existence of typical defects relating to growth by the oriented attachment mechanism in the stable crystals. The results suggest that the mechanism is associated to the phase transformation of these structures.
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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
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Managing the great complexity of enterprise system, due to entities numbers, decision and process varieties involved to be controlled results in a very hard task because deals with the integration of its operations and its information systems. Moreover, the enterprises find themselves in a constant changing process, reacting in a dynamic and competitive environment where their business processes are constantly altered. The transformation of business processes into models allows to analyze and redefine them. Through computing tools usage it is possible to minimize the cost and risks of an enterprise integration design. This article claims for the necessity of modeling the processes in order to define more precisely the enterprise business requirements and the adequate usage of the modeling methodologies. Following these patterns, the paper concerns the process modeling relative to the domain of demand forecasting as a practical example. The domain of demand forecasting was built based on a theoretical review. The resulting models considered as reference model are transformed into information systems and have the aim to introduce a generic solution and be start point of better practical forecasting. The proposal is to promote the adequacy of the information system to the real needs of an enterprise in order to enable it to obtain and accompany better results, minimizing design errors, time, money and effort. The enterprise processes modeling are obtained with the usage of CIMOSA language and to the support information system it was used the UML language.
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The present invention describes a method for transforming chemolithotrophic acidophilic bacteria using electroporation technology. The proposed method allows transforming a bacterial line using a transformation vector, the pAF vector, which contains an origin of vegetative replication that allows the vector to replicate inside the bacteria without altering the natural physiological functions of the latter. Also disclosed is the use of the bacteria modified according to the invention in bioleaching processes of sulphated copper, gold, uranium, nickel, zinc and cobalt ore, inter alia.
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Brazil nut richness has been widely studied aiming at finding transformation models that increase its yield, keep its quality, reduce costs, and increase its productivity. The objective of this study is to evaluate the spectroscopic profile and the chemical and thermal behavior of Brazil nut oil obtained by different extraction processes. Lipid soxhlet extractions with petroleum ether and hexane, and using hydraulic pressing and supercritical carbon dioxide (CO2) were performed. The physicochemical analyses showed an acidity index with significant differences between the samples obtained by hydraulic pressing and supercritical CO2. The peroxide index presented significant difference for the oil obtained by hydraulic pressing compared to that obtained by the other extraction processes. The fatty acid profiles showed a relevant presence of the omega series (w-3, w-6, and w-9) with significant differences for the extraction processes evaluated. The results of the thermogravimetric and differential analyses did not indicate changes in mass loss and presented predominantly exothermic behavior. The spectroscopic profiles indicate that the extraction processes do not change the spectral profile of the oils. (c) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.
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In this article, we present a new control chart for monitoring the covariance matrix in a bivariate process. In this method, n observations of the two variables were considered as if they came from a single variable (as a sample of 2n observations), and a sample variance was calculated. This statistic was used to build a new control chart specifically as a VMIX chart. The performance of the new control chart was compared with its main competitors: the generalized sampled variance chart, the likelihood ratio test, Nagao's test, probability integral transformation (v(t)), and the recently proposed VMAX chart. Among these statistics, only the VMAX chart was competitive with the VMIX chart. For shifts in both variances, the VMIX chart outperformed VMAX; however, VMAX showed better performance for large shifts (higher than 10%) in one variance.
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The growing demands for industrial products are imposing an increasingly intense level of competitiveness on the industrial operations. In the meantime, the convergence of information technology (IT) and automation technology (AT) is showing itself to be a tool of great potential for the modernization and improvement of industrial plants. However, for this technology fully to achieve its potential, several obstacles need to be overcome, including the demonstration of the reasoning behind estimations of benefits, investments and risks used to plan the implementation of corporative technology solutions. This article focuses on the evolutionary development of planning and adopting processes of IT & AT convergence. It proposes the incorporation of IT & AT convergence practices into Lean Thinking/Six Sigma, via the method used for planning the convergence of technological activities, known as the Smarter Operation Transformation (SOT) methodology. This article illustrates the SOT methodology through its application in a Brazilian company in the sector of consumer goods. In this application, it is shown that with IT & AT convergence is possible with low investment, in order to reduce the risk of not achieving the goals of key indicators.
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This thesis presents and uses the techniques of computational chemistry to explore two different processes induced in human skin by ultraviolet light. The first is the transformation of urocanic acid into a immunosuppressing agent, and the other is the enzymatic action of the 8-oxoguanine glycosylase enzyme. The photochemistry of urocanic acid is investigated by time-dependent density functional theory. Vertical absorption spectra of the molecule in different forms and environments is assigned and candidate states for the photochemistry at different wavelengths are identified. Molecular dynamics simulations of urocanic acid in gas phase and aqueous solution reveals considerable flexibility under experimental conditions, particularly for for the cis isomer where competition between intra- and inter-molecular interactions increases flexibility. A model to explain the observed gas phase photochemistry of urocanic acid is developed and it is shown that a reinterpretation in terms of a mixture between isomers significantly enhances the agreement between theory and experiment , and resolves several peculiarities in the spectrum. A model for the photochemistry in the aqueous phase of urocanic acid is then developed, in which two excited states governs the efficiency of photoisomerization. The point of entrance into a conical intersection seam is shown to explain the wavelength dependence of photoisomerization quantum yield. Finally some mechanistic aspects of the DNA repair enzyme 8-oxoguanine glycosylase is investigated with density functional theory. It is found that the critical amino acid of the active site can provide catalytic power in several different manners, and that a recent proposal involving a SN1 type of mechanism seems the most efficient one.
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[EN] Many ecologically important chemical transformations in the ocean are controlled by biochemical enzyme reactions in plankton. Nitrogenase regulates the transformation of N2 to ammonium in some cyanobacteria and serves as the entryway for N2 into the ocean biosphere. Nitrate reductase controls the reduction of NO3 to NO2 and hence new production in phytoplankton. The respiratory electron transfer system in all organisms links the carbon oxidation reactions of intermediary metabolism with the reduction of oxygen in respiration. Rubisco controls the fixation of CO2 into organic matter in phytoplankton and thus is the major entry point of carbon into the oceanic biosphere. In addition to these, there are the enzymes that control CO2 production, NH4 excretion and the fluxes of phosphate. Some of these enzymes have been recognized and researched by marine scientists in the last thirty years. However, until recently the kinetic principles of enzyme control have not been exploited to formulate accurate mathematical equations of the controlling physiological expressions. Were such expressions available they would increase our power to predict the rates of chemical transformations in the extracellular environment of microbial populations whether this extracellular environment is culture media or the ocean. Here we formulate from the principles of bisubstrate enzyme kinetics, mathematical expressions for the processes of NO3 reduction, O2 consumption, N2 fixation, total nitrogen uptake.
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The demand of energy, fuels and chemicals is increasing due to the strong growth of some countries in the developing world and the development of the world economy. Unfortunately, the general picture derived sparked an exponential increase in crude oil prices with a consequent increase of the chemical, by-products and energy, depleting the global market. Nowadays biomass are the most promising alternative to fossil fuels for the production of chemicals and fuels. In this work, the development of three different catalytic processes for the valorization of biomass-derived has been investigated. 5-hydroxymethylfurfural oxidation was studied under mild reaction condition using gold and gold/copper based catalysts synthetized from pre-formed nanoparticles and supported onto TiO2 and CeO2. The analysis conducted on catalysts showed the formation of alloys gold/copper and a strong synergistic effect between the two metals. For this reason the bimetallic catalysts supported on titania showed a higher catalytic activity respect to the monometallic catalysts. The process for the production of 2,5-bishydroxymethyl furan (BHMF) was also optimized by means the 5-hydroxymethylfurfural hydrogenation using the Shvo complex. Complete conversion of HMF was achieved working at 90 °C and 10 bar of hydrogen. The complex was found to be re-usable for at least three catalytic cycles without suffering any type of deactivation. Finally, the hydrogenation of furfural and HMF was carried out, developing the process of hydrogen transfer by using MgO as a catalyst and methanol as a hydrogen donor. Quantitative yields to alcohols have been achieved in a few hours working in mild condition: 160 °C and at autogenous pressure. The only by-products formed were light products such as CO, CO2 and CH4 (products derived from methanol transformation), easily separable from the reaction solution depressurizing the reactor.
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Wasserlösliche organische Verbindungen (WSOCs) sind Hauptbestandteile atmosphärischer Aerosole, die bis zu ~ 50% und mehr der organischen Aerosolfraktion ausmachen. Sie können die optischen Eigenschaften sowie die Hygroskopizität von Aerosolpartikeln und damit deren Auswirkungen auf das Klima beeinflussen. Darüber hinaus können sie zur Toxizität und Allergenität atmosphärischer Aerosole beitragen.In dieser Studie wurde Hochleistungsflüssigchromatographie gekoppelt mit optischen Diodenarraydetektion und Massenspektrometrie (HPLC-DAD-MS und HPLC-MS/MS) angewandt, um WSOCs zu analysieren, die für verschiedene Aerosolquellen und -prozesse charakteristisch sind. Niedermolekulare Carbonsäuren und Nitrophenole wurden als Indikatoren für die Verbrennung fossiler Brennstoffe und die Entstehung sowie Alterung sekundärer organischer Aerosole (SOA) aus biogenen Vorläufern untersucht. Protein-Makromoleküle wurden mit Blick auf den Einfluss von Luftverschmutzung und Nitrierungsreaktionen auf die Allergenität primärer biologischer Aerosolpartikel – wie Pollen und Pilzsporen – untersucht.rnFilterproben von Grob- und Feinstaubwurden über ein Jahr hinweg gesammelt und auf folgende WSOCs untersucht: die Pinen-Oxidationsprodukte Pinsäure, Pinonsäure und 3-Methyl-1,2,3-Butantricarbonsäure (3-MBTCA) sowie eine Vielzahl anderer Dicarbonsäuren und Nitrophenole. Saisonale Schwankungen und andere charakteristische Merkmale werden mit Blick auf Aerosolquellen und -senken im Vergleich zu Daten anderen Studien und Regionen diskutiert. Die Verhätlnisse von Adipinsäure und Phthalsäure zu Azelainsäure deuten darauf hin, dass die untersuchten Aerosolproben hauptsächlich durch biogene Quellen beeinflusst werden. Eine ausgeprägte Arrhenius-artige Korrelation wurde zwischen der 3-MBTCA-¬Konzentration und der inversen Temperatur beobachtet (R2 = 0.79, Ea = 126±10 kJ mol-1, Temperaturbereich 275–300 K). Modellrechnungen zeigen, dass die Temperaturabhängigkeit auf eine Steigerung der photochemischen Produktionsraten von 3-MBTCA durch erhöhte OH-Radikal-Konzentrationen bei erhöhten Temperaturen zurückgeführt werden kann. Im Vergleich zur chemischen Reaktionskinetik scheint der Einfluss von Gas-Partikel-Partitionierungseffekten nur eine untergeordnete Rolle zu spielen. Die Ergebnisse zeigen, dass die OH-initiierte Oxidation von Pinosäure der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der Bildung von 3-MBTCA ist. 3-MBTCA erscheint somit als Indikator für die chemische Alterung von biogener sekundärer organischer Aerosole (SOA) durch OH-Radikale geeignet. Eine Arrhenius-artige Temperaturabhängigkeit wurde auch für Pinäure beobachtet und kann durch die Temperaturabhängigkeit der biogenen Pinen-Emissionen als geschwindigkeitsbestimmender Schritt der Pinsäure-Bildung erklärt werden (R2 = 0.60, Ea = 84±9 kJ mol-1).rn rnFür die Untersuchung von Proteinnitrierungreaktionen wurde nitrierte Protein¬standards durch Flüssigphasenreaktion von Rinderserumalbumin (BSA) und Ovalbumin (OVA) mit Tetranitromethan (TNM) synthetisiert.Proteinnitrierung erfolgt vorrangig an den Resten der aromatischen Aminosäure Tyrosin auf, und mittels UV-Vis-Photometrie wurde der Proteinnnitrierungsgrad (ND) bestimmt. Dieser ist definiert als Verhältnis der mittleren Anzahl von Nitrotyrosinresten zur Tyrosinrest-Gesamtzahl in den Proteinmolekülen. BSA und OVA zeigten verschiedene Relationen zwischen ND und TNM/Tyrosin-Verhältnis im Reaktionsgemisch, was vermutlich auf Unterschiede in den Löslichkeiten und den molekularen Strukturen der beiden Proteine zurück zu führen ist.rnDie Nitrierung von BSA und OVA durch Exposition mit einem Gasgemisch aus Stickstoffdioxid (NO2) und Ozon (O3) wurde mit einer neu entwickelten HPLC-DAD-¬Analysemethode untersucht. Diese einfache und robuste Methode erlaubt die Bestimmung des ND ohne Hydrolyse oder Verdau der untersuchten Proteine und ernöglicht somit eine effiziente Untersuchung der Kinetik von Protein¬nitrierungs-Reaktionen. Für eine detaillierte Produktstudien wurden die nitrierten Proteine enzymatisch verdaut, und die erhaltenen Oligopeptide wurden mittels HPLC-MS/MS und Datenbankabgleich mit hoher Sequenzübereinstimmung analysiert. Die Nitrierungsgrade individueller Nitrotyrosin-Reste (NDY) korrelierten gut mit dem Gesamt-Proteinnitrierungsgrad (ND), und unterschiedliche Verhältnisse von NDY zu ND geben Aufschluss über die Regioselektivität der Reaktion. Die Nitrierungmuster von BSA und OVA nach Beahndlung mit TNM deuten darauf hin, dass die Nachbarschaft eines negativ geladenen Aminosäurerestes die Tyrosinnitrierung fördert. Die Behandlung von BSA durch NO2 und O3 führte zu anderend Nitrierungemustern als die Behandlung mit TNM, was darauf hindeutet, dass die Regioselektivität der Nitrierung vom Nitrierungsmittel abhängt. Es zeigt sich jedoch, dass Tyrosinreste in Loop-Strukturen bevorzugt und unabhängig vom Reagens nitriert werden.Die Methoden und Ergebnisse dieser Studie bilden eine Grundlage für weitere, detaillierte Untersuchungen der Reaktionskinetik sowie der Produkte und Mechanismen von Proteinnitrierungreaktionen. Sie sollen helfen, die Zusammenhänge zwischen verkehrsbedingten Luftschadstoffen wie Stickoxiden und Ozon und der Allergenität von Luftstaub aufzuklären.rn
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Aerosolpartikel beeinflussen das Klima durch Streuung und Absorption von Strahlung sowie als Nukleations-Kerne für Wolkentröpfchen und Eiskristalle. Darüber hinaus haben Aerosole einen starken Einfluss auf die Luftverschmutzung und die öffentliche Gesundheit. Gas-Partikel-Wechselwirkunge sind wichtige Prozesse, weil sie die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Aerosolen wie Toxizität, Reaktivität, Hygroskopizität und optische Eigenschaften beeinflussen. Durch einen Mangel an experimentellen Daten und universellen Modellformalismen sind jedoch die Mechanismen und die Kinetik der Gasaufnahme und der chemischen Transformation organischer Aerosolpartikel unzureichend erfasst. Sowohl die chemische Transformation als auch die negativen gesundheitlichen Auswirkungen von toxischen und allergenen Aerosolpartikeln, wie Ruß, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und Proteine, sind bislang nicht gut verstanden.rn Kinetische Fluss-Modelle für Aerosoloberflächen- und Partikelbulk-Chemie wurden auf Basis des Pöschl-Rudich-Ammann-Formalismus für Gas-Partikel-Wechselwirkungen entwickelt. Zunächst wurde das kinetische Doppelschicht-Oberflächenmodell K2-SURF entwickelt, welches den Abbau von PAK auf Aerosolpartikeln in Gegenwart von Ozon, Stickstoffdioxid, Wasserdampf, Hydroxyl- und Nitrat-Radikalen beschreibt. Kompetitive Adsorption und chemische Transformation der Oberfläche führen zu einer stark nicht-linearen Abhängigkeit der Ozon-Aufnahme bezüglich Gaszusammensetzung. Unter atmosphärischen Bedingungen reicht die chemische Lebensdauer von PAK von wenigen Minuten auf Ruß, über mehrere Stunden auf organischen und anorganischen Feststoffen bis hin zu Tagen auf flüssigen Partikeln. rn Anschließend wurde das kinetische Mehrschichtenmodell KM-SUB entwickelt um die chemische Transformation organischer Aerosolpartikel zu beschreiben. KM-SUB ist in der Lage, Transportprozesse und chemische Reaktionen an der Oberfläche und im Bulk von Aerosol-partikeln explizit aufzulösen. Es erforder im Gegensatz zu früheren Modellen keine vereinfachenden Annahmen über stationäre Zustände und radiale Durchmischung. In Kombination mit Literaturdaten und neuen experimentellen Ergebnissen wurde KM-SUB eingesetzt, um die Effekte von Grenzflächen- und Bulk-Transportprozessen auf die Ozonolyse und Nitrierung von Protein-Makromolekülen, Ölsäure, und verwandten organischen Ver¬bin-dungen aufzuklären. Die in dieser Studie entwickelten kinetischen Modelle sollen als Basis für die Entwicklung eines detaillierten Mechanismus für Aerosolchemie dienen sowie für das Herleiten von vereinfachten, jedoch realistischen Parametrisierungen für großskalige globale Atmosphären- und Klima-Modelle. rn Die in dieser Studie durchgeführten Experimente und Modellrechnungen liefern Beweise für die Bildung langlebiger reaktiver Sauerstoff-Intermediate (ROI) in der heterogenen Reaktion von Ozon mit Aerosolpartikeln. Die chemische Lebensdauer dieser Zwischenformen beträgt mehr als 100 s, deutlich länger als die Oberflächen-Verweilzeit von molekularem O3 (~10-9 s). Die ROIs erklären scheinbare Diskrepanzen zwischen früheren quantenmechanischen Berechnungen und kinetischen Experimenten. Sie spielen eine Schlüsselrolle in der chemischen Transformation sowie in den negativen Gesundheitseffekten von toxischen und allergenen Feinstaubkomponenten, wie Ruß, PAK und Proteine. ROIs sind vermutlich auch an der Zersetzung von Ozon auf mineralischem Staub und an der Bildung sowie am Wachstum von sekundären organischen Aerosolen beteiligt. Darüber hinaus bilden ROIs eine Verbindung zwischen atmosphärischen und biosphärischen Mehrphasenprozessen (chemische und biologische Alterung).rn Organische Verbindungen können als amorpher Feststoff oder in einem halbfesten Zustand vorliegen, der die Geschwindigkeit von heterogenen Reaktionenen und Mehrphasenprozessen in Aerosolen beeinflusst. Strömungsrohr-Experimente zeigen, dass die Ozonaufnahme und die oxidative Alterung von amorphen Proteinen durch Bulk-Diffusion kinetisch limitiert sind. Die reaktive Gasaufnahme zeigt eine deutliche Zunahme mit zunehmender Luftfeuchte, was durch eine Verringerung der Viskosität zu erklären ist, bedingt durch einen Phasenübergang der amorphen organischen Matrix von einem glasartigen zu einem halbfesten Zustand (feuchtigkeitsinduzierter Phasenübergang). Die chemische Lebensdauer reaktiver Verbindungen in organischen Partikeln kann von Sekunden bis zu Tagen ansteigen, da die Diffusionsrate in der halbfesten Phase bei niedriger Temperatur oder geringer Luftfeuchte um Größenordnungen absinken kann. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen wie halbfeste Phasen die Auswirkung organischeer Aerosole auf Luftqualität, Gesundheit und Klima beeinflussen können. rn