Aerosol atmosferici come fumo, nebbia, e la nebbia sono costituiti da particelle fini solide o liquide sospese nell'aria. Nella bassa atmosfera gli aerosol svolgono un ruolo importante nel controllo della qualità dell'aria, così come nella dispersione e nell'assorbimento della luce solare. Questa interazione degli aerosol con la luce varia ampiamente e dipende dalla loro complessa composizione chimica che cambia rapidamente nelle condizioni altamente reattive presenti nell'atmosfera. È importante sottolineare che la misteriosa formazione di particelle atmosferiche contenenti carbonio ha incuriosito gli scienziati atmosferici nell'ultimo decennio. Questo problema richiede una comprensione approfondita dei meccanismi delle reazioni atmosferiche come affrontato in un nuovo studio di laboratorio intitolato Reattività dei radicali chetilici e acetilici dalla fotolisi attinica solare diretta dell'acido piruvico acquoso pubblicato in Journal of Physical Chemistry A .

Il lavoro mostra come un comune composto con tre atomi di carbonio chiamato acido piruvico, un prodotto di degradazione da abbondanti idrocarburi policiclici aromatici (IPA) e composti organici volatili (VOC), partecipa alla generazione di precursori per aerosol organici marroni. La ricerca dimostra che l'acido piruvico, che è onnipresente nelle acque atmosferiche (ad es. nebbie e aerosol acquosi, come si vede nella foto), può assorbire la luce solare per generare specie radicali altamente reattive tramite un dettagliato meccanismo di trasferimento di elettroni accoppiato a protoni (PCET).

Il meccanismo è avviato dall'azione della luce e favorisce la formazione di prodotti più pesanti con da sei a otto atomi di carbonio, che hanno la maggiore complessità chimica prevista per la formazione di nuove particelle organiche secondarie di aerosol. La formazione di aerosol organico secondario è uno dei processi atmosferici meno conosciuti su cui stanno lavorando gli scienziati.

Il lavoro dettagliato riporta anche rese quantistiche dipendenti dalla concentrazione, un parametro chiave necessario per valutare l'impatto delle reazioni fotochimiche attraverso studi indipendenti. Finalmente, la ricerca ha indicato che l'azione della luce solare sulle particelle d'acqua è responsabile del principale meccanismo di perdita di acido piruvico nella bassa atmosfera, indicando che la fotochimica acquosa può essere un importante passo globale nel ciclo atmosferico degli inquinanti antropogenici.

Questa ricerca è stata supportata in parte dalla National Science Foundation degli Stati Uniti e da una NASA Earth and Space Science Fellowship. Qualsiasi opinione, risultati, e le conclusioni o le raccomandazioni espresse in questo articolo non riflettono necessariamente le opinioni della National Science Foundation o della NASA.