Las partículas atmosféricas con alto contenido de agua, también conocidas como gotas de aerosol, se encuentran ampliamente en la Tierra y desempeñan un papel importante en la química y la meteorología planetarias. Estas partículas se producen generalmente en aire relativamente limpio después de las emisiones de gases que se nuclean y condensan. Muchas veces este proceso está dominado por ácidos orgánicos que se han observado en ciudades muy contaminadas. Un asunto desafiante que ha atraído recientemente el interés de muchos expertos es el mecanismo desconocido por el cual los ácidos carboxílicos orgánicos se disuelven de la fase gaseosa en tales partículas acuosas.

En el nuevo trabajo del Prof. Marcelo Guzman y sus estudiantes Alexis Eugene y Elizabeth Pillar en la Universidad de Kentucky en colaboración con A.J. Colussi de Caltech, Se utilizaron gotitas del tamaño de un micrómetro para mostrar que el ácido acético y el ácido pirúvico se comportan como ácidos más fuertes en el lado del aire en la superficie del agua que cuando se disuelven en agua a granel.

Para este propósito, los investigadores utilizaron ionización por electropulverización en línea (OESI) para generar microgotas, en un proceso que estuvo dominado por la aerosolización asistida neumáticamente de muestras líquidas a pH fijo. Las microgotas en OESI fueron impactadas por moléculas de ácido de la fase gaseosa antes de que los iones fueran generados y detectados por un espectrómetro de masas (MS). La técnica permitió la observación eficiente de una de las reacciones químicas más fundamentales, la transferencia de protones de las moléculas de ácido a la superficie del agua.

El grupo de Marcelo Guzman en la Universidad de Kentucky tropezó con la mejora de la acidez de microgotas mientras intentaba analizar muestras por OESI-MS. Los investigadores notaron que las moléculas de ácido acético y pirúvico eran ácidos más fuertes en la superficie del agua. "Presumiblemente eran más propensos a transferir un protón cuando llegaban a la superficie del agua proveniente del aire, incluso más de 50 y 500 veces ", ", Dice Guzmán. Los investigadores concluyeron que el comportamiento y la estabilidad de cada par de ácidos y bases en la interfaz desempeñaban un papel importante en este fenómeno. Los resultados de este trabajo ayudarán a interpretar cómo los ácidos carboxílicos comunes que se encuentran en los aerosoles, las nubes y las aguas de niebla se comportan en la atmósfera y contribuyen al diseño de estrategias para reducir la contaminación atmosférica.