A metacroleína reage com os radicais superóxido produzidos por uma reação "semelhante a Fenton". Isso afeta o forçamento radiativo atmosférico devido à formação de hidróxido de ferro insolúvel. Crédito:Yu Wang
A reação de Fenton é uma transição química envolvendo peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 ) e íons de ferro, que atuam como um catalisador. Este processo é usado para destruir contaminantes perigosos em águas residuais por meio da oxidação. Na atmosfera, uma reação semelhante, ou reação "semelhante a Fenton", ocorre continuamente com oxalato férrico ([Fe (III) (C 2 O 4 ) 3 ] 3- ) e aerossóis suspensos no ar. Esta é a reação química mais frequente que ocorre na atmosfera. A capacidade de oxidação de uma partícula está diretamente relacionada à sua fase, gasoso ou aquoso, que tem um impacto importante na formação de aerossol orgânico secundário (SOA). Portanto, pesquisas são necessárias não apenas para avaliar a contribuição desta reação do tipo Fenton para a oxidação atmosférica, mas também para melhorar a consistência de orçamentos de SOA simulados por modelo e observados em campo.
"Acredita-se geralmente que a contribuição da reação de Fenton para a oxidação atmosférica vem da geração de radicais hidroxila." disse o Prof. Wenbo Dong do Departamento de Ciência e Engenharia Ambiental, Fudan University. "Os cientistas não abordaram com frequência o papel dos radicais superóxidos, que é geralmente considerada como a fonte de peróxido de hidrogênio e radicais hidroxila. "
Metacroleína (CH 2 =C (CH 3 ) CHO) é o produto de oxidação primário do isopreno (CH 2 =C (CH 3 ) CH =CH 2 ), que é o composto orgânico volátil biológico (COV) mais abundante na atmosfera. Ele pode reagir diretamente com radicais superóxidos para gerar SOAs. Embora esta seja uma reação comum, este processo mostra que existem outros caminhos para a oxidação de VOC.
"Estudos anteriores acreditavam que os radicais superóxidos não reagem com a maioria dos compostos orgânicos." disse o Prof. Dong.
Alguns VOCs na atmosfera podem reagir com radicais superóxidos, assim como a metacroleína. Contudo, O potencial de produção de SOA de qualquer VOC com radicais superóxidos e radicais hidroxila concomitantes é distinto da reação de metacroleína. Os pesquisadores se concentraram no processo de oxidação de poluentes orgânicos causados por esses radicais livres. Eles descobriram que o processo de oxidação está relacionado ao mecanismo de reação da matéria orgânica que acompanha esses radicais livres.
Estudos anteriores mostraram que a mudança na absorbância do aerossol aquoso é atribuída à formação de carbono marrom. Contudo, no caso de foto-oxidação de metacroleína com oxalato férrico, O grupo de pesquisa do Prof. Dong notou um aumento substancial na absorbância do aerossol sem a formação de carbono marrom. Uma análise mais aprofundada é fornecida em seu artigo de pesquisa intitulado "Photooxidation of Methacrolein in Fe (III) -Oxalate Aqueous System and Its Atmospheric Implication" publicado em Avanços nas Ciências Atmosféricas .
"Quando ocorre a reação do tipo Fenton com uma alta concentração de ferro, a absorbância da solução mudará significativamente, com a solução ficando amarela. "disse o Prof. Dong." Esta pode não ser a única situação com a metacroleína, como pode surgir com a reação de Fenton de outros compostos orgânicos. "
O Prof. Dong continuou, "A formação de hidróxido de ferro insolúvel ou coloidal aumenta a absorvância dos aerossóis atmosféricos, afetando o forçamento radiativo, que foi esquecido por muito tempo. "
