Reacciones de los radicales Cl y Cl2.- con nanopartículas de sílice y ácidos húmicos

PAULA CAREGNATO; PEDRO DAVID GARA; GABRIELA N. BOSIO; DANIEL O. MÁRTIRE; MONICA C. GONZALEZ

Tandil. Buenos Aires.

Congreso; XV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2007

Para comprender los procesos químicos que ocurren en la fase acuosa de la atmósfera formada por las gotas de agua de lluvia, nubes y neblina, deben tenerse en cuenta los procesos superficiales que tienen lugar sobre el material particulado atmosférico. Estas partículas en suspensión estàn formadas por material inorgánico (60% en masa), como sílice y aluminosilicatos; materia orgánica (15%) y sales [1]. Esta materia orgánica presenta similitudes con las sustancias húmicas y se las ha denominado HULIS (HUmic-LIke Substances). Los aerosoles son núcleos de condensación de gotas de agua de nubes e intervienen en las reacciones químicas heterogéneas debido a que sus grupos superficiales pueden participar en diferentes reacciones que involucran oxidantes atmosféricos como el átomo de cloro, el cual tiene un rol significativo en la química de la fase acuosa de la atmósfera. En el presente trabajo se estudiaron la cinética y el mecanismo de las reacciones de los radicales clorados con nanopartículas de sílice en suspensión acuosa y ácidos húmicos. Estas nanopartículas poseen una gran área superficial (345 m2/g) y pueden utilizarse como modelo del material particulado atmosférico. De acuerdo a los valores de concentración de los iones Cl- en la fase acuosa de la atmósfera, debemos considerar las especies Cl y Cl2.- en rápido equilibrio. Los radicales clorados se generaron por flash fotólisis convencional de soluciones de Na2S2O8 5x10-3 M y NaCl (0.1 M>[Cl-]>5x10-4 M). Se estudió el sistema en presencia de nanopartículas de sílice en suspensión (0.025–0.6 gL-1) y de ácidos húmicos (<8x10-3 gL-1). Se observó que las especies Cl y Cl2.- reaccionan con los grupos silanoles disociados sobre la superficie de las nanopartículas con constantes cinéticas de (9±1)x107 M-1s-1 y (7±2)x105 M-1s-1, respectivamente. Sin embargo, solo se observa la formación de defectos superficiales SiO. A partir de la reacciòn de Cl con los silanoles deprotonados. Los ácidos húmicos tambièn reaccionan con Cl y Cl2.- con constantes de velocidad mayores que las calculadas para el caso de las nanopartículas de sílice.