Photo-dégradation de particules atmosphériques contenant des composés organiques soufrés d?origine marine

SAMANTHA SENG; YANINA B. BAVA; LUCIANA C. JUNCAL; A. LORENA PICONE; MYRIAM MOREAU; ROSANA M. ROMANO; YENY A. TOBÓN; SOPHIE SOBANSKA

Gerona

Otro; 16éme-JFJPC Journées Francophones des Jeunes Physico-Chimistes; 2015

Le rôle joué par les aérosols dans le processus du changement climatique est encore mal connu. Les particules d?aérosol sont souvent des mélanges complexes d?espèces chimiques qui sont exposées aux gaz polluants, à l?humidité et à la lumière pendant leur transport dans la troposphère. Les composés organiques adsorbés ou condensés en surface des particules atmosphériques peuvent réagir sous l?effet du rayonnement solaire lors de processus hétérogènes complexes. Ces transformations physico-chimiques, qui s?opèrent à l?échelle de la particule individuelle, impliquent une modification spacio-temporelle de leur taille, de leur composition chimique et de leur état de mélange. L?étude de ces processus de transformations en laboratoire est indispensable à une meilleure compréhension de l?influence des aérosols sur les propriétés physiques et chimiques de l?atmosphère.Dans l?atmosphère, les composés organiques soufrés d?origine marine sont très réactifs et jouent un rôle essentiel dans la formation des pluies acides et la production d?aérosols [1-2]. Ces composés se trouvent en phase gaz et, pour les moins volatils, dans la fraction particulaire. Alors que les processus en phase homogène sont relativement connus, l?information disponible sur la photo-réactivité de particules contenant ces composés organiques soufrés est limitée. Le développement de systèmes de lévitation couplé à la microspectrométrie Raman permet l?étude in situ des transformations physiques et chimiques de particules individuelles en simulant les conditions atmosphériques.Dans cette étude, nous avons étudié l?effet de la lumière UV-Vis sur le Méthyl thioglycolate MTG : CH3OC(O)CH2SH, analogue de composé d?origine marine [3-5]. D?une part, nous avons étudié la photo-dégradation des particules individuelles de MTG grâce à un système de lévitation acoustique couplé à la microspectrométrie Raman, d? autre part, l?évolution de la phase gazeuse a été suivie par spectrométrie IR-FT, et, enfin, la photo-évolution de MTG isolé en matrice de gaz inerte à très basse température (15 K) a permis de mieux comprendre les mécanismes élémentaires. Les résultats montrent clairement la photo-oxydation du MTG en S8 et SO42- sur la surface de la gouttelette, ainsi que la réduction de sa taille et l?hétérogénéité des produits à la surface. Les études en phase gazeuse et en matrice ont mis en évidence des produits gazeux et intermédiaires (CO2, CO, OCS, CS2, SO2), nous permettant de proposer un mécanisme de photo-dégradation du composé soufré. Enfin, les calculs ab-initio et DFT nous ont permis de simuler des spectres vibrationnels et aider à l?attribution de modes de vibration des espèces formées.