Estudio de reacciones de interés atmosférico

Abstract

Esta Tesis Doctoral tiene como objetivo general determinar los productos y mecanismos de reacciones entre potenciales contaminantes atmosféricos y especies presentes en la atmósfera, tanto en ausencia como en presencia de radiación. Esto se pudo llevar a cabo mediante el estudio de compuestos halógenados y especies di o triatómicas presentes en la atmósfera, empleando la técnica de matrices a temperaturas criogénicas y espectroscopía FTIR. Además, los resultados obtenidos en las reacciones en fase gaseosa permitieron la comparación con los resultados obtenidos en matrices, lo cual posibilitó proponer diferentes mecanismos de reacción. Se estudió el tricloetileno (TCE), un compuesto orgánico clorado que es usado como un solvente comercial para la limpieza de textiles en seco, para el desengrasado de metales, disolvente de adhesivos, removedor de pintura, lubricante, fumigante, anestésico, analgésico y desinfectante. Debido a que se libera a la atmósfera por su alta volatilidad, los autores remarcan prestar especial atención en su concentración, por su efecto sobre el medio ambiente y la salud humana. Las concentraciones atmosféricas del TCE dependen de la relación dada por la producción/emisión y de la vida media en la atmósfera. El TCE es oxidado en la tropósfera y su vida media fue calculada mediante su reacción con OH y varía entre 2 a 9 días. Durante el desarrollo de la Tesis Doctoral se estudió el cloruro de dicloroacetilo (CDA) que resultó ser un contaminante secundario ya que el CDA y el fosgeno son sustancias tóxicas que se forman en la atmósfera a partir de la reacción del TCE. El CDA puede llevar a cabo varias reacciones heterogéneas para dar cloroformo. Esto se estudió en el trabajo publicado por Singh et al., donde determinaron la concentración de TCE en la troposfera empleando cromatografía gaseosa en dos sitios específicos de California (Estados Unidos). En los estudios realizados encontraron que la vida media del TCE es de dos días aproximadamente y da lugar a la formación de compuestos tóxicos como fosgeno y CDA que luego genera cloroformo. Se emplearon diversas técnicas experimentales utilizando la espectroscopia IR. Principalmente, se realizaron experiencias en fase gaseosa y en combinación con la técnica de aislamiento en matrices de gases inertes para el estudio de las reacciones fotoquímicas del TCE y del CDA con oxígeno y SO2. En ambas experiencias se empleó la radiación UV-Vis de amplio espectro (200 ≤ λ ≤ 800 nm) y con rangos acotados de energía para el CDA. La técnica experimental de aislamiento en matrices de gases inertes a temperaturas criogénicas implica que una molécula u átomo sea atrapado en un material rígido e inerte. En esta Tesis Doctoral se utilizaron gases inertes, argón y nitrógeno, a temperaturas entre 4 y 15 K como el material rígido que rodea a la especie en estudio.