Os cientistas agora observaram um tipo particularmente rápido de produção de pares em laboratório:os hidrocarbonetos dobram quando dois radicais peroxila reagem um com o outro. Isso significa que produtos estáveis ​​com o esqueleto de carbono de ambos os radicais peroxil são formados, que muito provavelmente terá uma estrutura de peróxido. A prova desse caminho de reação agora se tornou possível com o auxílio de tecnologia de medição de última geração. Pesquisadores do Instituto Leibniz de Pesquisa Troposférica (TROPOS) e das Universidades de Innsbruck e Helsinque apresentam suas descobertas na edição atual da revista. Angewandte Chemie . As novas descobertas terão um papel importante na melhoria da nossa compreensão das vias de decomposição dos hidrocarbonetos na atmosfera. Os produtos de reação formados rapidamente são geralmente muito não voláteis e são precursores do aerossol orgânico secundário, o que é importante para o clima da Terra.

Os hidrocarbonetos são considerados blocos de construção da vida, combinar os elementos carbono e hidrogênio para dar origem a milhões de compostos químicos diferentes. Além do metano, esses compostos orgânicos também incluem um grande número de outros gases que desempenham um papel importante na atmosfera. As emissões globais desses hidrocarbonetos não metânicos da vegetação e das atividades humanas são estimadas em cerca de 1,3 bilhão de toneladas por ano. Portanto, é importante conhecer seus processos de degradação e os produtos que produzem.

A decomposição atmosférica é iniciada por agentes oxidantes, como ozônio ou radicais OH (o "detergente atmosférico"), resultando quase exclusivamente em radicais peroxil como intermediários altamente reativos que podem continuar a reagir rapidamente com óxido nítrico (NO) ou outros radicais peroxil. Até aqui, presumiu-se que a formação de produtos de acréscimo a partir da reação de dois radicais peroxil é insignificante, que pode ser rastreada até as descobertas dos anos 60 e 70. Os novos experimentos, juntamente com as medidas cinéticas necessárias, agora levam à conclusão de que a formação dos produtos de reação não voláteis é significativa em todas as condições atmosféricas. "É fascinante poder acompanhar a formação de radicais peroxil e seus produtos de reação on-line no espectrômetro de massa. Isso nos dá uma visão direta dos processos elementares durante uma reação química, "relatou o Dr. Torsten Berndt da TROPOS.

No TROPOS em Leipzig, a equipe conseguiu demonstrar esse processo em experimentos de laboratório usando um aparato de fluxo especial que permite experimentos sem interferência de reações em fase gasosa à pressão atmosférica. Novas técnicas de espectrometria de massa desenvolvidas em Innsbruck e Leipzig foram usadas aqui pela primeira vez. Na análise de espectrometria de massa, o composto sob investigação é ionizado e então identificado pela razão massa-carga. Os métodos de ionização suaves usados ​​permitem a detecção sensível de radicais peroxila e seus produtos de reação com um limite de detecção de até 1 ppqV. Com esta técnica, agora é possível determinar com segurança uma molécula específica em uma mistura de um quatrilhão (1015) de moléculas.

A identificação desta nova via de reação na atmosfera é de grande importância para as pesquisas climáticas, pois é mais uma peça do quebra-cabeça na busca por fontes ainda não totalmente compreendidas na formação do aerossol orgânico secundário e na formação de nuvem subsequente. Até aqui, as nuvens ainda são o grande desconhecido no sistema climático. Até o último relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) vê as nuvens como o maior fator de incerteza nos cenários climáticos do futuro. As novas descobertas podem levar a estimativas mais precisas da contribuição relacionada ao clima feita pela vegetação e, portanto, por várias formas de uso da terra.