p Aerossóis são minúsculas partículas sólidas ou líquidas suspensas no ar. Eles influenciam o clima absorvendo ou espalhando a luz solar e servindo como núcleos de condensação de nuvens. Além disso, eles podem impactar o bem-estar humano por meio de efeitos adversos à saúde de partículas finas. p Uma grande fração do material particulado consiste em nitrato, sulfato, e íons de amônio. A formação desses componentes principais do aerossol é fortemente influenciada pela acidez do aerossol, que varia amplamente entre as diferentes regiões com valores de pH do aerossol variando de ~ 1 a ~ 6. Os motivadores dessas grandes variações, Contudo, não são claros.

p Os pesquisadores descobriram agora a importância do conteúdo de água e da concentração de massa total das partículas de aerossol para sua acidez. Uma equipe liderada por Yafang Cheng e Hang Su, do Instituto Max Planck de Química, descobriu que esses fatores podem ser ainda mais importantes do que a composição das partículas secas. Para áreas continentais povoadas com altas emissões antropogênicas de amônia da agricultura, tráfego, e indústria, eles descobriram que o pH do aerossol pode ser eficientemente tamponado e estabilizado em diferentes níveis pelo par ácido-base conjugado de íons amônio e amônia (NH ₄ + / NH ₃ )

p As investigações agora publicadas na revista de pesquisa interdisciplinar Ciência começou com a pergunta se e como o pH dos aerossóis é tamponado em diferentes regiões continentais. Abordar esta questão, os cientistas de Mainz desenvolveram uma nova teoria de buffer multifásico em aerossóis, analisou dados de medição atmosférica e realizou simulações de modelos globais de composição e acidez do aerossol.

p "Descobriu-se que o par ácido-base NH ₄ + / NH ₃ está protegendo o pH do aerossol sobre as áreas continentais mais populosas, mesmo que a acidez possa variar em várias unidades de pH ", diz Yafang Cheng, Líder do Grupo de Pesquisa Minerva no Instituto Max Planck de Química. "As variações no conteúdo de água são responsáveis ​​por 70-80 por cento da variabilidade global no pH do aerossol em regiões tamponadas com amônia, que não era conhecido anteriormente e pode ser explicado por nossa nova teoria de buffer multifásico, " Ela adiciona.

p Em particular, os pesquisadores do Max Planck usaram seu modelo para comparar a composição e a acidez do aerossol para duas regiões geográficas e condições muito diferentes. No sudeste dos Estados Unidos durante o verão, o ar esta limpo, e as poucas partículas de aerossol atmosférico contêm pouca água em valores de pH em torno de ~ 1, ao passo que normalmente há altas concentrações de aerossol com alto teor de água em valores de pH em torno de ~ 5 sobre a planície do norte da China no inverno. "Descobrimos que essas grandes diferenças no pH do aerossol são principalmente devido às diferenças na carga do aerossol e no teor de água, em vez de diferenças no teor de nitrato, conforme assumido em estudos anteriores, "explica Guangjie Zheng, pós-doutorado no grupo de Yafang Cheng.

p "Globalmente, ~ 70% das áreas urbanas estão em regime de tampão de amônia ", resume Hang Su, líder do grupo científico no Departamento de Química Multifásica do instituto. "Assim, o recém-descoberto mecanismo tampão multifásico é importante para compreender a formação de neblina e os efeitos do aerossol na saúde humana e no clima no Antropoceno. "

p Os resultados da equipe em torno de Cheng e Su não implicam apenas que o pH do aerossol e a química multifásica atmosférica são fortemente afetados pela influência humana generalizada nas emissões de amônia e no ciclo de nitrogênio no Antropoceno. Eles também melhoram a compreensão de como a poluição do ar se desenvolve e, portanto, fornecem uma abordagem importante para possíveis medidas de controle.