Estudio experimental de la captura de ácido acético por gotas de nube

MARÍA LILA ASAR, EDGARDO AVILA, RAÚL TACCONE, SILVIA LANE

Buenos Aires

Congreso; XXVIII Congreso Argentino de Química y 4to. Workshop de Química Medicinal; 2010

Asociación Química Argentina

Las nubes y las nieblas están compuestas por pequeñas gotas de agua. Éstas se forman por la condensación de vapor de agua en partículas aerosol, llamadas Núcleos de Condensación de Nube (CCN por sus siglas en inglés). Por ello, para caracterizar a las nubes se utilizan dos parámetros: la distribución de diámetros de las gotas y el contenido de agua líquida (LWC) definido como la masa de agua líquida suspendida por unidad de volumen de aire. Numerosos estudios de campo han mostrado que las nubes, las nieblas y la precipitación desempeñan un papel importante en la composición química de la atmósfera. Las nubes redistribuyen los compuestos traza emitidos desde la superficie de la Tierra, a través de varios procesos como son scavenging, reacciones químicas, precipitación, etc. Los ácidos orgánicos tales como HCOOH (ácido fórmico) y CH3COOH (ácido acético), han sido detectados en concentraciones importantes respecto a otros gases traza, en agua de nube, niebla y precipitación. Se llevaron a cabo experimentos de laboratorio para investigar la captura (uptake) del ácido acético por gotas de agua de nube, en condiciones controladas de temperatura y contenido de agua líquida. Estos parámetros son de fundamental importancia para cuantificar los mecanismos de scavenging, así como también para los modelos de nube en los que se incorporan los procesos fisicoquímicos Para determinar la razón de scavenging se utilizó una cámara de nube, midiéndose la concentración de ácido acético tanto en fase gaseosa como en fase acuosa. Se diseñó un aparato que permite recolectar la cantidad de muestra de agua de nube necesaria para efectuar el análisis de su composición mediante cromatografía de gases. Los resultados obtenidos permiten concluir, dentro del error experimental, que la razón de scavenging es aproximadamente independiente de la temperatura y del contenido de agua líquida, para temperaturas entre 273 y 281 K, y contenidos de agua líquida menores que 5 gm-3. También se observa que la concentración de ácido acético en fase líquida es proporcional a la concentración del gas en el aire. En todos los experimentos se trabajó con nubes cálidas (es decir, que presentan sólo fase líquida) La razón de scavenging promedio obtenida en este trabajo es (44±9) m3L-1. Este es, hasta donde nosotros sabemos, el primer trabajo de laboratorio en el que se mide el coeficiente de scavenging para ácido acético. Por esta razón, los resultados obtenidos se comparan con trabajos de campo. Referencias - Ervens, B., Herckes, P., Feingold, G., Lee, T., Collett, J. L. and Kreidenweis S. M. On the drop-size dependence of organic acid and formaldehyde concentrations in fog, J. Atmos. Chem, 46: 239–269, 2003. - Hegg, D. A., Gao, S., and H. Jonsson. Measurements of selected dicarboxylic acids in marine cloud water, Atmos. Res. 62, 1–10, 2002. - Khare, P., N. Kumar, K. M. Kumari, and S.S. Srivastava, Atmospheric formic and acetic acids: an overview, Rev. Geophys. 37 , 2, 227-248, 1999. - Löflund, M., Kasper-Giebl, A., Schuster, B., Giebl, H., Hitzenberger, R., and Puxbaum, H. Formic, acetic, oxalic, malonic and succinic acid concentrations and their contribution to organic carbon in cloud water, Atmos. Environ. 36, 1553–1558, 2002. - Sanhueza, E., Santana, M., and Hermoso, M. Gas and aqueous-phase formic and acetic acids at a tropical cloud forest site, Atmos. Environ. 26 (A), 1421–1426, 1992. - Seinfeld, J. H., and S. Pandis. Atmospheric Chemistry & Physics, John Wiley & Sons, Inc. 2006.