Crédito CC0:domínio público
Os alertas de qualidade do ar geralmente incluem os níveis de partículas, pequenos aglomerados de moléculas na baixa atmosfera que podem variar em tamanho do microscópico ao visível. Essas partículas podem contribuir para a névoa, nuvens, e nevoeiro e também pode representar um risco para a saúde, especialmente aqueles na extremidade menor do espectro. Partículas conhecidas como PM10 e PM2.5, referindo-se a aglomerados com 2,5 a 10 micrômetros de tamanho, pode ser inalado, potencialmente prejudicando o coração e os pulmões.
Esta semana, um grupo liderado por cientistas da Universidade da Pensilvânia em colaboração com uma equipe internacional relatou um novo fator que afeta a formação de partículas na atmosfera. A análise deles, publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences , descobriram que álcoois como o metanol podem reduzir a formação de partículas ao consumir um dos ingredientes-chave do processo, trióxido de enxofre (SO 3 )
"Agora mesmo, estamos todos preocupados com PM2.5 e PM10 porque eles têm algumas consequências reais na qualidade do ar e na saúde, "diz Joseph S. Francisco, um autor correspondente no artigo e um químico atmosférico na Escola de Artes e Ciências da Penn. "A questão tem sido, Como você suprime a formação desses tipos de partículas? Este trabalho dá algumas dicas muito importantes, pela primeira vez, em como você pode suprimir o crescimento de partículas. "
"Nós e outros estudamos este processo de como as partículas crescem para que possamos entender melhor o clima e as implicações para a saúde, "diz Jie Zhong, um pós-doutorado na Penn e co-autor principal do trabalho. "Anteriormente, as pessoas pensavam que os álcoois não eram importantes porque interagem fracamente com outras moléculas. Mas os álcoois atraíram nossa atenção porque são abundantes na atmosfera, e descobrimos que eles de fato desempenham um papel significativo na redução da formação de partículas. "
Levando a este trabalho, Zhong e colegas estavam focados em várias reações envolvendo SO 3 , que pode surgir de vários tipos de poluição, como a queima de combustíveis fósseis. Quando combinado com moléculas de água, TÃO 3 forma ácido sulfúrico, um dos principais componentes da chuva ácida, mas também uma das "sementes" mais importantes para o crescimento de partículas na atmosfera.
Os químicos sabiam que os álcoois não são muito "pegajosos, "formando apenas interações fracas com SO 3 , e, portanto, o rejeitou como um contribuinte chave para a formação de partículas. Mas quando Zhong e seus colegas olharam mais de perto, usando poderosos modelos de química computacional e simulações de dinâmica molecular, eles perceberam que SO 3 pode, de fato, reagir com álcoois como o metanol quando há uma grande quantidade dele na atmosfera. O produto resultante, hidrogenossulfato de metila (MHS), é pegajoso o suficiente para participar do processo de formação de partículas.
"Como essa reação converte álcoois em compostos mais pegajosos, "diz Zhong, "inicialmente pensamos que iria promover o processo de formação de partículas. Mas não. Essa é a parte mais interessante. Os álcoois consomem ou competem por SO 3 portanto, menos está disponível para formar ácido sulfúrico. "
Mesmo que a reação entre metanol e SO 3 requer mais energia, os pesquisadores descobriram que o próprio MHS, além de ácido sulfúrico e água, poderia catalisar a reação do metanol.
"Essa foi uma parte interessante para nós, descobrir que o MHS pode catalisar sua própria formação, "diz Francisco." E o que também foi único neste trabalho e o que nos surpreendeu foi o impacto do efeito. "
Francisco e Zhong observam que em condições secas e poluídas, quando álcoois e SO 3 são abundantes na atmosfera, mas as moléculas de água estão menos disponíveis, esta reação pode desempenhar um papel especialmente significativo na redução da taxa de formação de partículas. No entanto, eles também reconhecem que o MHS, a produção do metanol-SO 3 reação, também tem sido associada a impactos negativos na saúde.
"É um equilíbrio, "diz Zhong." Por um lado, esta reação reduz a formação de novas partículas, mas, por outro lado, produz outro produto que não é muito saudável. "
O que o novo insight sobre a formação de partículas oferece, Contudo, são informações que podem alimentar modelos mais precisos para a poluição do ar e até mesmo o tempo e o clima, dizem os pesquisadores. "Esses modelos não são muito precisos, e agora sabemos que eles não estavam incorporando esse mecanismo que não era reconhecido anteriormente, "Zhong diz.
Como uma próxima etapa, os pesquisadores estão investigando como as condições mais frias, envolvendo neve e gelo, afetar a formação de novas partículas. "Isso é muito apropriado porque o inverno está chegando." Francisco diz.
