Investigadores de varias instituciones científicas líderes de Varsovia han colaborado para desarrollar un nuevo método extremadamente preciso para el análisis químico de partículas en suspensión que comprenden smog. El método, fácilmente adaptable en laboratorios modernos, no solo determina la composición química de los compuestos, pero incluso reconoce cambios en la distribución espacial de átomos en moléculas.

Material particulado atmosférico, popularmente conocido como smog, se está volviendo cada vez más problemático. El smog ataca los pulmones de los habitantes de las grandes ciudades, y en países industrializados, está literalmente en todas partes, incluso en áreas forestales aparentemente distantes de las aglomeraciones urbanas. El smog se caracteriza por una enorme riqueza de compuestos químicos, muchos de ellos se presentan en formas isoméricas, que difieren en la distribución de átomos en la molécula, y consecuentemente también en sus propiedades químicas. La detección de estos isómeros solía ser el punto débil de las técnicas analíticas modernas, hasta ahora.

En las paginas de Química analítica , Científicos del Instituto de Química Física de la Academia de Ciencias de Polonia (IPC PAS) con sede en Varsovia, el Instituto de Química Orgánica del PAS y el Instituto de Protección Ambiental del Instituto Nacional de Investigaciones presentan un método de análisis extremadamente preciso de partículas de smog. La nueva técnica analítica puede ser utilizada por cualquier laboratorio químico con un equipamiento relativamente moderno.

"¿Qué es lo que realmente llega a nuestros pulmones? Cuando miramos de cerca las muestras de aire, resulta que contienen muchos aerosoles. En la mayoría de los casos, estas partículas, con tamaños del orden de micro o incluso nanómetros, son de origen natural. Se trata principalmente de partículas producidas en cantidades gigantescas por procesos atmosféricos complejos, cuyos principales impulsores son las plantas, especialmente los bosques, "dice el Dr. Rafal Szmigielski, profesor del IPC PAS, jefe del equipo de investigación que durante años se ha ocupado de la química atmosférica, incluidos los mecanismos de formación de partículas en suspensión y la evolución del smog.

La combustión de diversas sustancias, incluso en hornos domésticos, motores de automóviles e instalaciones industriales:introduce en la atmósfera una amplia gama de compuestos químicos. Contaminación antropogénica, incluidos los óxidos de nitrógeno, no solo es perjudicial para la salud, su impacto se ve reforzado por el hecho de que modifica la composición de la atmósfera natural, conduciendo a su contaminación permanente. Hoy dia, la correlación entre la exposición prolongada al smog y la incidencia de enfermedades cardíacas o pulmonares es muy clara.

Las propiedades químicas de las moléculas, especialmente los orgánicos, están determinados no solo por su composición química en sí, sino también por la estructura espacial de las moléculas. "Un solo compuesto químico, detectado en un aerosol por métodos existentes, en realidad, puede ser un grupo completo de estereoisómeros. Todos tendrán la misma composición química, pero debido a la diferente distribución de átomos en la molécula, pueden tener afinidades completamente diferentes, por ejemplo, a proteínas o receptores celulares. Funcionalmente luego, serán diferentes sustancias con diferentes efectos sobre nuestra salud. Todo este zoológico isomérico ha eludido hasta ahora los ojos de los químicos, "explica el profesor Szmigielski.

Los científicos con sede en Varsovia han demostrado que se puede obtener una composición química muy precisa de los aerosoles atmosféricos sin grandes gastos financieros. utilizando equipos que ya funcionan en muchos laboratorios contemporáneos. Durante el análisis, Se combinan varias herramientas de química analítica. En esta técnica analítica en tándem, el papel clave lo desempeña la combinación específica de cromatografía y espectrometría de masas.

"El material particulado se recolecta para la investigación utilizando muestreadores especiales. Aspiran aire, que pasa por un sistema de boquillas que permite la división de las fracciones de partículas de aerosol en función de su tamaño. Lo que entra al instrumento llega a un disco de fibra de cuarzo limpio sobre el que se deposita. Luego, mediante extracción con disolventes, las partículas de aerosol recogidas se transfieren a la solución y se concentran allí. Como parte de nuestro método, Nosotros elegimos, entre otros, solventes más efectivos para transferir partículas a la solución, que mejoró significativamente los resultados obtenidos por espectrometría de masas, "explica el profesor Szmigielski.

El nuevo método de analizar partículas de smog es preciso y completamente reproducible. Muestras tomadas del mismo lugar, analizados en diferentes laboratorios, conducir a los mismos resultados. Esto significa que los investigadores podrán proporcionar al público información verdaderamente confiable sobre la concentración actual de contaminantes en el aire.

El conocimiento de la composición química de las partículas de smog y los isómeros de sus componentes individuales es de importancia práctica. Con un conocimiento tan preciso, scientists are able to more precisely identify the sources responsible for the emission of individual compounds and recreate the migration of pollutants in the atmosphere.