Degradación troposférica de propanotiol por átomos de Cloro, cinética, mecanismo y productos de reacción

ALEJANDRO LADINO; MARÍA BELÉN BLANCO; MARIANO A. TERUEL; THILO MINICH

Congreso; VI Congreso Argentino de la Sociedad de Toxicología y Química Ambiental de Argentina (SETAC, Capítulo Argentino); 2016

Los compuestos orgánicos volátiles de azufre (VOCS) juegan un rol importante en la química atmosférica debido a su olor ofensivo, bajo umbral sensorial, reactividad y sus diversas fuentes de emisión. La producción de VOCS en sistemas marinos ha sido ampliamente estudiada especialmente para el Dimetil sulfuro (DMS). Mientras estudios enfocados en la composición y calidad del aire en regiones urbanizadas han reportado concentraciones importantes de VOCS principalmente H2S y tioles de cadena corta, producto de la degradación microbiológica de aminoácidos azufrados en condiciones aeróbicas y anaeróbicas, durante la descomposición de materia orgánica presente en sedimentos acuáticos, vertederos de basuras y plantas de tratamiento de aguas residuales. El impacto ambiental relacionado a la conversión atmosférica de VOCS a óxidos de azufre y luego a sulfatos, juega un rol importante en el calentamiento global, la precipitación ácida y la formación núcleos de condensación de nubes (CCN) influyendo de manera directa en el balance radiativo tierra-atmósfera con un ?feedback? negativo, produciendo un enfriamiento gradual contario al producido por los llamados ?gases invernadero. Por tal motivo, se estudió la cinética y distribución de productos para la reacción de un tiol de cadena corta como el propanotiol iniciada por átomos de Cl. Los experimentos fueron realizados en cámaras de simulación atmosféricas de película de teflón equipadas con las técnicas de cromatografía gaseosa con detección por ionización de llama (CG-FID) para las determinaciones cinéticas empleando el método de las velocidades relativas, determinando el coeficiente de velocidad para la reacción Cl + propanotiol por primera vez a temperatura ambiente y en condiciones atmosféricas (2,14±0.74) ×10-10 (en cm3 molécula-1s-1). A partir de la constante de velocidad obtenida se estimo un tiempo de vida atmosférico para este compuesto de 6 días, indicando que en zonas marinas la reacción con Cl podría dominar a la degradación iniciada por radicales OH. Se identificaron además, los productos de la reacción por cromatografía gaseosa acoplada con espectrometría de masas (CG-MS). Entre los productos principales de esta reacción, se encuentran el Dipropildisulfuro, el dióxido de Azufre y el propionaldehido, que en atmosferas urbanas podrían reaccionar con NO2 generando peroxipropionil nitrato (PPN) conocido por su toxicidad y contribución a la formación de smog fotoquímico.