Lançando luz sobre o enigma químico do trióxido de enxofre na atmosfera
Crédito:Pixabay Pesquisadores da Universidade de Tampere descobriram que o trióxido de enxofre pode formar outros produtos além do ácido sulfúrico na atmosfera ao interagir com ácidos orgânicos e inorgânicos.
Esses produtos de anidrido sulfúrico ácido anteriormente não caracterizados são quase certamente os principais contribuintes para a formação de novas partículas atmosféricas e uma forma de incorporar eficientemente ácidos carboxílicos em nanopartículas atmosféricas. Uma melhor previsão da formação de aerossóis pode ajudar a reduzir a poluição atmosférica e a reduzir as incertezas relativas às alterações climáticas.
Embora se suponha há muito tempo que o único destino do SO3 gasoso em qualquer umidade razoável há rápida conversão em ácido sulfúrico, níveis significativos de SO3 recentemente foi demonstrado que se acumulam em condições urbanas poluídas, indicando lacunas na nossa compreensão dos seus processos de formação e perda.
Os pesquisadores de física de aerossóis da Universidade de Tampere e seus colaboradores mostraram agora que a interação entre SO3 e algumas das moléculas de ácido mais omnipresentes na atmosfera conduzem rapidamente a moléculas de anidrido ácido sulfúrico, que têm todas as características de serem muito eficientes na formação de novas partículas e, consequentemente, afectam a dinâmica climática.
Em seu trabalho, os pesquisadores empregaram uma combinação de experimentos de laboratório e cálculos químicos quânticos para examinar os produtos da reação do SO3 com ácidos orgânicos e inorgânicos sob condições ambientais relevantes de pressão e temperatura. As medições de campo validaram ainda mais a relevância destas reações em diversos ambientes químicos, incluindo áreas urbanas, regiões marinhas e polares, e plumas vulcânicas.
“Os ácidos estudados podem atuar como sumidouros eficientes de SO3 gasoso na atmosfera, influenciando as concentrações de ácido sulfúrico e as propriedades dos aerossóis. Estes resultados desafiam significativamente a compreensão da química atmosférica, identificando novos caminhos para a formação de partículas e mecanismos de transporte de ácidos carboxílicos", diz um dos principais autores, Dr. Avinash Kumar, da Universidade de Tampere.
As presentes descobertas também mostram uma rota direta em fase gasosa para compostos organossulfurados, o que é relevante para o teor de enxofre em aerossóis atmosféricos que normalmente se pensava ser originário apenas de reações multifásicas.
"A importância destas reações significa que a confiabilidade dos atuais modelos de química atmosférica será significativamente melhorada com a sua incorporação, especialmente para compreender a formação de aerossóis em regiões com alto teor de enxofre, "acrescenta o Dr. Siddharth Iyer da Universidade de Tampere.
Melhores previsões da formação de aerossóis podem levar a melhores estratégias para gerir a poluição atmosférica e mitigar o seu impacto no clima global.
A pesquisa foi realizada em colaboração com parceiros externos da Universidade de Birmingham, Reino Unido, Universidade de Helsínquia, Finlândia, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Barcelona, Espanha e The Cyprus Institute, Nicósia, Chipre.
O artigo de pesquisa "Medições diretas de anidridos sulfúricos ligados covalentemente a partir de reações em fase gasosa de SO3 com ácidos sob condições ambientais" foi publicado em 21 de maio de 2024, no Journal of the American Chemical Society .
