La metacroleina reagisce con i radicali superossido prodotti da una reazione "simile a Fenton". Ciò influenza il forzante radiativo atmosferico dovuto alla formazione di idrossido di ferro insolubile. Credito:Yu Wang
La reazione di Fenton è una transizione chimica che coinvolge il perossido di idrogeno (H 2 oh 2 ) e ioni di ferro, che fungono da catalizzatore. Questo processo viene utilizzato per distruggere i contaminanti pericolosi nelle acque reflue attraverso l'ossidazione. Nell'atmosfera, una reazione simile, o reazione "simile a Fenton", si verifica continuamente con ossalato ferrico([Fe(III)(C 2 oh 4 ) 3 ] 3- ) e aerosol sospesi nell'aria. Questa è la reazione chimica più frequente che si verifica nell'atmosfera. La capacità di una particella di ossidarsi è direttamente correlata alla sua fase, sia gassoso che acquoso, che ha un impatto importante sulla formazione di aerosol organici secondari (SOA). Perciò, la ricerca è necessaria non solo per valutare il contributo di questa reazione di tipo Fenton all'ossidazione atmosferica, ma anche per migliorare la consistenza dei budget SOA simulati da modelli e osservati sul campo.
"Si ritiene generalmente che il contributo della reazione di Fenton all'ossidazione atmosferica derivi dalla generazione di radicali idrossilici". ha affermato il Prof. Wenbo Dong del Dipartimento di Scienze e Ingegneria Ambientale, Università Fudan. "Gli scienziati non hanno affrontato spesso il ruolo dei radicali superossido, che è generalmente considerato come la fonte di perossido di idrogeno e radicali idrossili."
Metacroleina (CH 2 =C(CH 3 )CHO) è il prodotto di ossidazione primaria dell'isoprene (CH 2 =C(CH 3 )CH=CH 2 ), che è il composto organico volatile biologico (VOC) più abbondante nell'atmosfera. Può reagire direttamente con i radicali superossido per generare SOA. Anche se questa è una reazione comune, questo processo mostra che esistono altri percorsi per l'ossidazione dei VOC.
"Studi precedenti ritenevano che i radicali superossido non reagissero con la maggior parte dei composti organici". ha detto il prof. Dong.
Alcuni COV nell'atmosfera possono reagire con i radicali superossido proprio come la metacroleina. Però, Il potenziale di produzione di SOA da qualsiasi VOC con radicali superossido e radicali idrossilici è distinto dalla reazione della metacroleina. I ricercatori si sono concentrati sul processo di ossidazione degli inquinanti organici causati da questi radicali liberi. Hanno scoperto che il processo di ossidazione è correlato al meccanismo di reazione della materia organica che accompagna questi radicali liberi.
Precedenti studi hanno dimostrato che il cambiamento nell'assorbimento dell'aerosol acquoso è attribuito alla formazione di carbonio bruno. Però, in caso di fotoossidazione della metacroleina con ossalato ferrico, Il gruppo di ricerca del Prof. Dong ha notato un sostanziale aumento dell'assorbimento dell'aerosol senza formazione di carbonio bruno. Ulteriori analisi sono fornite nel loro articolo di ricerca intitolato "Photooxidation of Methacrolein in Fe(III)-Oxalate Aqueous System and Its Atmospheric Implication" pubblicato su Progressi nelle scienze dell'atmosfera .
"Quando si verifica la reazione tipo Fenton con un'alta concentrazione di ferro, l'assorbanza della soluzione cambierà in modo significativo, con la soluzione che diventa gialla." ha detto il prof. Dong. "Questa potrebbe non essere l'unica situazione con la metacroleina, come può venire con la reazione simile a Fenton di altri composti organici."
Il prof. Dong ha continuato, "La formazione di idrossido di ferro insolubile o colloidale aumenta l'assorbimento degli aerosol atmosferici, influenzando il forzante radiativo, che è stato a lungo trascurato».
