Es casi seguro que estos productos de anhídrido sulfúrico ácido no caracterizados previamente son contribuyentes clave a la formación de nuevas partículas atmosféricas y una forma de incorporar eficientemente ácidos carboxílicos en nanopartículas atmosféricas. Una mejor predicción de la formación de aerosoles puede ayudar a frenar la contaminación del aire y reducir las incertidumbres relativas al cambio climático.

Si bien durante mucho tiempo se ha supuesto que el destino exclusivo del SO₃ gaseoso a cualquier humedad razonable hay una rápida conversión a ácido sulfúrico, niveles significativos de SO₃ Recientemente se ha demostrado que se acumulan en condiciones de contaminación urbana, lo que indica 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 que la interacción entre SO₃ y algunas de las moléculas ácidas más ubicuas en la atmósfera conducen rápidamente a moléculas ácidas de anhídrido sulfúrico, que tienen todas las características de ser muy eficientes en la formación de nuevas partículas y, en consecuencia, afectan la dinámica climática.

En su trabajo, los investigadores emplearon una combinación de experimentos de laboratorio y cálculos químicos cuánticos para examinar los productos de reacción del SO₃. con ácidos orgánicos e inorgánicos en condiciones ambientales relevantes de presión y temperatura. Las mediciones de campo validaron aún más la relevancia de estas reacciones en diversos entornos químicos, incluidas áreas urbanas, regiones marinas y polares y columnas volcánicas.

"Los ácidos estudiados pueden actuar como sumideros eficientes de SO₃ gaseoso. en la atmósfera, influyendo en las concentraciones de ácido sulfúrico y las propiedades de los aerosoles. Estos resultados desafían significativamente la comprensión de la química atmosférica al identificar nuevas vías para la formación de partículas y mecanismos de transporte de ácidos carboxílicos", dice 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 organosulfurados, lo cual es relevante para el contenido de azufre en los aerosoles atmosféricos que normalmente se pensaba que solo se originaban a partir de reacciones multifásicas.

"La importancia de estas reacciones significa que la fiabilidad de los modelos actuales de química atmosférica mejorará significativamente con su incorporación, especialmente para comprender la formación de aerosoles en regiones con alto contenido de azufre", añade el Dr. Siddharth Iyer de la Universidad de Tampere.

Mejores predicciones de la formación de aerosoles pueden conducir a mejores estrategias para gestionar la contaminación del aire y mitigar su impacto en el clima global.

La investigación se llevó a cabo en colaboración con socios externos de la Universidad de Birmingham, Reino Unido, la Universidad de Helsinki, Finlandia, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Barcelona, ​​España y el Instituto Chipre, Nicosia, Chipre.

El artículo de investigación "Medidas directas de anhídridos sulfúricos unidos covalentemente a partir de reacciones en fase gaseosa de SO₃ con ácidos en condiciones ambientales" se publicó el 21 de mayo de 2024 en el Journal of the American Chemical Society .