Partículas atmosféricas com alto teor de água, também conhecidas como gotículas de aerossol, são amplamente encontradas na Terra e desempenham um papel significativo na química e meteorologia planetária. Essas partículas são geralmente produzidas em ar relativamente limpo após a emissão de gases que se nuclearam e se condensam. Muitas vezes, esse processo é dominado por ácidos orgânicos que foram observados em cidades altamente poluídas. Uma questão desafiadora que recentemente atraiu o interesse de muitos especialistas é o mecanismo desconhecido pelo qual os ácidos carboxílicos orgânicos se dissolvem da fase gasosa em tais partículas aquosas.

No novo trabalho do Prof. Marcelo Guzman e seus alunos Alexis Eugene e Elizabeth Pillar na Universidade de Kentucky em colaboração com A.J. Colussi da Caltech, gotículas de tamanho micrométrico foram usadas para mostrar que o ácido acético e o ácido pirúvico se comportam como ácidos mais fortes no lado do ar na superfície da água do que quando são dissolvidos na água a granel.

Para este propósito, os pesquisadores usaram ionização por electrospray online (OESI) para gerar microgotículas, em um processo que foi dominado por aerossolização assistida pneumaticamente de amostras líquidas em pH fixo. As microgotículas no OESI foram impactadas por moléculas de ácido da fase gasosa antes dos íons serem gerados e detectados por um espectrômetro de massa (MS). A técnica permitiu a observação eficiente de uma das reações químicas mais fundamentais, a transferência de prótons das moléculas de ácido para a superfície da água.

O grupo de Marcelo Guzman na Universidade de Kentucky topou com o aumento da acidez das microgotículas enquanto tentava analisar amostras pelo OESI-MS. Os pesquisadores notaram que as moléculas de ácido acético e pirúvico eram ácidos mais fortes na superfície da água. "Eles eram presumivelmente mais propensos a transferir um próton quando alcançavam a superfície da água vinda do ar, até mais de 50 e 500 vezes ", "Diz Guzman. Os pesquisadores concluíram que o comportamento e a estabilidade de cada par de ácido e base na interface desempenhou um papel importante nesse fenômeno. Os resultados deste trabalho ajudarão a interpretar como os ácidos carboxílicos comuns encontrados nos aerossóis, nuvens e águas de nevoeiro se comportam na atmosfera e contribuem para o desenho de estratégias para reduzir a poluição do ar.