El enigma químico del trióxido de azufre en la atmósfera
Investigadores de la Universidad de Tampere han descubierto que el trióxido de azufre puede formar productos distintos del ácido sulfúrico en la atmósfera al interactuar con ácidos orgánicos e inorgánicos. Estos productos de anhídrido sulfúrico ácido, hasta ahora no caracterizados, son casi con toda seguridad contribuyentes clave a la formación de nuevas partículas atmosféricas y una forma de incorporar eficazmente ácidos carboxílicos a las nanopartículas atmosféricas. Una mejor predicción de la formación de aerosoles puede ayudar a frenar la contaminación atmosférica y reducir las incertidumbres relativas al cambio climático.
Aunque durante mucho tiempo se ha supuesto que el único destino del SO3 gaseoso a cualquier humedad razonable es su rápida conversión en ácido sulfúrico, recientemente se ha demostrado que niveles significativos de SO3 se acumulan en condiciones de contaminación urbana (Yao et al.), lo que indica la existencia de lagunas en nuestra comprensión de sus procesos de formación y pérdida. Los investigadores de física de aerosoles de la Universidad de Tampere y sus colaboradores han demostrado ahora que la interacción entre el SO3 y algunas de las moléculas ácidas más ubicuas en la atmósfera da lugar rápidamente a moléculas de anhídrido sulfúrico ácido, que tienen todas las papeletas para ser muy eficaces en la formación de nuevas partículas y, en consecuencia, afectar a la dinámica climática.
En su trabajo, los investigadores emplearon una combinación de experimentos de laboratorio y cálculos de química cuántica para examinar los productos de reacción del SO3 con ácidos orgánicos e inorgánicos en condiciones ambientales pertinentes de presión y temperatura. Las mediciones de campo validaron además la relevancia de estas reacciones en diversos entornos químicos, como zonas urbanas, regiones marinas y polares y penachos volcánicos.
"Los ácidos estudiados pueden actuar como eficaces sumideros del SO3 gaseosoen la atmósfera, influyendo en las concentraciones de ácido sulfúrico y en las propiedades de los aerosoles. Estos resultados suponen un importante reto para la comprensión de la química atmosférica al identificar nuevas vías de formación de partículas y mecanismos de transporte de los ácidos carboxílicos", afirma uno de los autores principales, el Dr. Avinash Kumar, de la Universidad de Tampere.
Los hallazgos actuales también muestran una ruta directa en fase gaseosa hacia los compuestos organoazufrados, lo que es relevante para el contenido de azufre en los aerosoles atmosféricos, que normalmente se pensaba que sólo se originaba a partir de reacciones multifásicas.
"La importancia de estas reacciones significa que la fiabilidad de los actuales modelos de química atmosférica mejorará notablemente con su incorporación, especialmente para comprender la formación de aerosoles en regiones con alto contenido en azufre", añade el Dr. Siddharth Iyer, de la Universidad de Tampere.
Una mejor predicción de la formación de aerosoles puede conducir a mejores estrategias para gestionar la contaminación atmosférica y mitigar su impacto en el clima mundial".
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