Los científicos han observado ahora un tipo de producción de pares particularmente rápida en el laboratorio:los hidrocarburos se duplican cuando dos radicales peroxilo reaccionan entre sí. Esto significa que se forman productos estables con la estructura carbonada de ambos radicales peroxilo, que muy probablemente tendrá una estructura de peróxido. La prueba de esta ruta de reacción ahora es posible con la ayuda de la tecnología de medición más moderna. Investigadores del Instituto Leibniz de Investigación Troposférica (TROPOS) y las Universidades de Innsbruck y Helsinki presentan sus hallazgos en el número actual de la revista. Angewandte Chemie . Los nuevos hallazgos jugarán un papel importante en la mejora de nuestra comprensión de las vías de descomposición de los hidrocarburos en la atmósfera. Los productos de reacción que se forman rápidamente son generalmente muy no volátiles y son precursores del aerosol orgánico secundario. que es importante para el clima de la tierra.

Los hidrocarburos se consideran componentes básicos de la vida, combinando los elementos carbono e hidrógeno para dar lugar a millones de compuestos químicos diferentes. Además del metano, Estos compuestos orgánicos también incluyen una gran cantidad de otros gases que juegan un papel importante en la atmósfera. Las emisiones globales de estos hidrocarburos distintos del metano de la vegetación y las actividades humanas se estiman en alrededor de 1.300 millones de toneladas por año. Por tanto, es importante conocer sus procesos de degradación y los productos que producen.

La descomposición atmosférica es iniciada por agentes oxidantes como el ozono o los radicales OH (el "detergente atmosférico"), resultando casi exclusivamente en radicales peroxilo como intermedios altamente reactivos que pueden continuar reaccionando rápidamente con óxido nítrico (NO) u otros radicales peroxilo. Hasta aquí, se ha asumido que la formación de productos de acreción a partir de la reacción de dos radicales peroxilo es insignificante, que se remonta a los hallazgos de los años 60 y 70. Los nuevos experimentos, junto con las medidas cinéticas necesarias, ahora llevan a la conclusión de que la formación de los productos de reacción no volátiles es significativa en todas las condiciones atmosféricas. "Es fascinante poder seguir la formación de radicales peroxilo y sus productos de reacción en línea en el espectrómetro de masas. Esto nos da una idea directa de los procesos elementales durante una reacción química, "informó el Dr. Torsten Berndt de TROPOS.

En el TROPOS de Leipzig, el equipo logró demostrar este proceso en experimentos de laboratorio utilizando un aparato de flujo especial que permite experimentos sin interferencias de reacciones en fase gaseosa a presión atmosférica. Aquí se utilizaron por primera vez nuevas técnicas de espectrometría de masas desarrolladas en Innsbruck y Leipzig. En el análisis de espectrometría de masas, el compuesto bajo investigación se ioniza y luego se identifica por la relación masa-carga. Los métodos de ionización suave utilizados permiten la detección sensible de radicales peroxilo y sus productos de reacción con un límite de detección de hasta 1 ppqV. Con esta técnica, ahora es posible determinar de manera confiable una molécula específica en una mezcla de un cuatrillón (1015) de moléculas.

La identificación de esta nueva vía de reacción en la atmósfera es de gran importancia para la investigación climática. ya que es otra pieza del rompecabezas en la búsqueda de fuentes aún no completamente entendidas en la formación del aerosol orgánico secundario y la posterior formación de nubes. Hasta aquí, las nubes siguen siendo la gran incógnita en el sistema climático. Incluso el último informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) ve a las nubes como el mayor factor de incertidumbre en los escenarios climáticos del futuro. Los nuevos hallazgos podrían conducir a estimaciones más precisas de la contribución relacionada con el clima que hace la vegetación y, por lo tanto, las diversas formas de uso de la tierra.