Aerosol orgánico secundario (SOA)
Los aerosoles orgánicos secundarios (SOA) son partículas finas suspendidas en el aire que se forman a partir de la oxidación atmosférica de los COV. Los COV gaseosos reaccionan con oxidantes como [latex]O_3[/latex], [latex]\bullet OH[/latex], o [latex]NO_3\bullet[/latex] para producir productos de baja volatilidad. A continuación, estos productos pueden sufrir una conversión de gas a partícula, ya sea formando nuevas partículas (nucleación) o condensándose en aerosoles preexistentes. Los SOA son uno de los principales componentes de las PM2,5 y tienen repercusiones sobre el clima y la salud humana.
La formación de aerosoles orgánicos secundarios (SOA) es un proceso atmosférico crítico pero muy complejo. Comienza con la oxidación en fase gaseosa de un compuesto orgánico volátil (COV) precursor, que puede ser biogénico (p. ej., alfa-pineno) o antropogénico (p. ej., tolueno). Esta oxidación inicial añade grupos funcionales, como hidroxilo (-OH), carbonilo (=O) y carboxilo (-COOH), a la cadena carbonada. Estas adiciones disminuyen la volatilidad de la molécula (su tendencia a permanecer en fase gaseosa).
After one or more oxidation steps, the resulting products may have sufficiently low vapor pressure to partition into the particle phase. This partitioning is governed by absorptive partitioning theory, where the semi-volatile gas dissolves into an existing organic aerosol phase. Alternatively, if concentrations of very low volatility products are high enough, they can nucleate to form entirely new particles. The chemistry can continue within the aerosol particle itself (aqueous-phase or multiphase chemistry), leading to the formation of even larger, more complex molecules and further increasing the particle’s mass. Because SOAs can scatter and absorb solar radiation and act as cloud condensation nuclei, they play a significant, yet uncertain, role in the Earth’s climate system.
UNESCO Nomenclature: 2501
- Ciencias atmosféricas
Precursores
- Comprensión de la química de la oxidación de los COV (formación de ozono)
- Desarrollo de instrumentos de medición de aerosoles (por ejemplo, medidor de tamaño de partículas por movilidad de barrido)
- El descubrimiento de los núcleos de condensación por Aitken
- teoría de partición gas-partícula (Pankow, 1994)
- Reconocimiento de que las partículas en suspensión constituyen un importante problema de salud
Aplicaciones
- modelado climático (interacción aerosol-nube)
- estudios de salud pública sobre material particulado
- gestión y regulación de la calidad del aire
- Investigación sobre visibilidad y neblina
- Estudios de distribución de fuentes para eventos de contaminación
Ideas para posibles innovaciones
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Relacionado con: SOA, aerosol orgánico secundario, material particulado, pm2.5, química atmosférica, oxidación de COV, nucleación, conversión de gas a partícula, clima, aerosol.