เขม่า (Soot) คือกลุ่มของอนุภาคคาร์บอนที่เป็นผลจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ (Unburnt Carbon) ของไฮโดรคาร์บอน[1] เป็นสิ่งที่ต้องควบคุมอย่างเหมาะสมในผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเผาไหม้ในสภาวะแก๊ส ยังรวมถึงอนุภาคตกค้างการสลายด้วยความร้อนของเชื้อเพลิง อย่างเช่น ถ่านหิน เซโนสเฟียร์ ถ่านไม้ และปิโตรเลียมโค้ก ที่อาจทำให้เกิดการแพร่กระจายทางอากาศในช่วงการสลายด้วยความร้อน (Pyrolysis) และอาจถือได้ว่าเป็นเถ้าถ่านหรือถ่านเปลวไฟซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของเขม่านั้นสามารถแบ่งได้เป็นสองชนิดหลักได้แก่ diffusion flame และ premixed flame ทั้งนี้เปลวไฟชนิดที่มักก่อให้เกิดเขม่าคือ diffusion flame เนื่องจากบางบริเวณในเปลวไฟนั้นไม่มี oxidizer เพียงพอในการเผาไหม้เชื้อเพลิง เหลือเป็น unburnt carbon จับตัวกันเป็นเขม่า เข้าสู่บรรยากาศเขม่าเป็นสาเหตุให้เกิดโรคมะเร็งหรือโรคทางปอด[2] และส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างชัดเจนมีทฤษฎีจำนวนมากที่ใช้อธิบายการเกิดของเขม่า หนึ่งในนั้นระบุว่าเขม่านั้นเกิดจาก Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) รวมตัวเข้าด้วยกัน การเกิดเขม่านั้นประกอบด้วยกระบวนการหลักคือ 1. nucleation 2. surface growth 3. coagulation 4. oxidation