As reações de oxidação heterogênea podem ocorrer ao misturar produtos químicos que estão em dois estados físicos diferentes, como um líquido e um gás; por exemplo, na atmosfera, a reação dos radicais livres de nitrato gasoso (NO3) que atingem a superfície úmida das partículas de aerossol contendo poluentes aromáticos provenientes de incêndios florestais.
Em tal situação, a reação heterogênea converte fenóis em compostos nitroaromáticos que absorvem a luz solar. O processo deve ser importante durante a noite, quando a concentração de picos de radicais nitrato e contaminantes perigosos pode ser transformada na superfície das partículas suspensas por mecanismos não considerados anteriormente pelos cientistas atmosféricos.
Dada a vasta distribuição de partículas encontradas no ar, este processo noturno deverá ser bastante frequente em regiões afetadas pela poluição causada por incêndios florestais ou pela combustão de combustíveis fósseis. Portanto, as moléculas fenólicas podem desempenhar um papel ativo na alteração da absorção da luz solar pelas partículas atmosféricas e na estrutura química, que por sua vez afetam a qualidade do ar e o clima.
“O material de livro anterior geralmente explicava que os compostos nitroaromáticos são formados por reações de nitração em fase gasosa, mas nosso novo trabalho demonstra que as reações em superfícies úmidas de aerossóis são altamente eficazes para produzir nitrofenóis”, disse o Prof. Marcelo Guzman, do Departamento de Química da Universidade. de Kentucky.
“Não há nenhuma consideração científica anterior sobre as reações de nitração que ocorrem na interface da água e do ar, a forma como tais processos são iniciados ou os mecanismos pelos quais os radicais nitrato podem contribuir para tais reações.”
Os fenóis são poluentes primários liberados no ar durante incêndios florestais ou produzidos na atmosfera quando solventes de refinarias de combustíveis fósseis e outras indústrias vazam para o ar e são oxidados. O estudo, publicado na Environmental Science & Technology, relata que os fenóis transferem favoravelmente um elétron para os radicais nitrato, ou se ligam temporariamente à molécula.
Esses mecanismos deveriam funcionar para outros compostos atmosféricos que reagem com radicais nitrato. Por exemplo, durante a dissolução de aromáticos expostos ao ozônio, forma-se a molécula de ácido mucônico. O estudo também comparou os resultados das reações de nitração com aquelas impulsionadas pelo ozônio na interface da água e do ar.
Estudos relacionados mostraram que as novas moléculas amareladas produzidas absorvem mais luz solar, aumentando as propriedades de absorção das partículas atmosféricas. Com base na maior absorção de luz solar pelos produtos, o termo carbono marrom é frequentemente utilizado para se referir a esse material amarelado.
O professor Guzman concluiu: “A formação de produtos de nitrato orgânico amarelo aumenta a absorção de aerossóis atmosféricos, provavelmente afetando o forçamento radiativo das partículas, um fator que tem sido esquecido há muito tempo.”
Publicado em 06/11/2022 18h11
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