Ces produits d'anhydride sulfurique acide jusqu'alors non caractérisés sont presque certainement des contributeurs clés à la formation de nouvelles particules atmosphériques et un moyen d'incorporer efficacement des acides carboxyliques dans les nanoparticules atmosphériques. Une meilleure prévision de la formation d'aérosols peut aider à réduire la pollution de l'air et à réduire les incertitudes concernant le changement climatique.

Bien que l'on ait longtemps supposé que le seul sort du SO₃ gazeux à toute humidité raisonnable, il y a une conversion rapide en acide sulfurique, des niveaux significatifs de SO₃ Il a récemment été démontré qu'elles s'accumulent dans des conditions de pollution urbaine, ce qui indique des lacunes dans notre compréhension de ses processus de formation et de perte.

Les chercheurs en physique des aérosols de l'Université de Tampere et leurs collaborateurs ont montré que l'interaction entre le SO₃ et certaines des molécules d'acide les plus omniprésentes dans l'atmosphère conduisent rapidement à des molécules d'anhydride sulfurique acide, qui ont toutes les caractéristiques d'être très efficaces pour former de nouvelles particules et affecter par conséquent la dynamique climatique.

Dans leurs travaux, les chercheurs ont utilisé une combinaison d'expériences en laboratoire et de calculs de chimie quantique pour examiner les produits de réaction du SO₃. avec des acides organiques et inorganiques dans des conditions ambiantes pertinentes de pression et de température. Les mesures sur le terrain ont en outre validé la pertinence de ces réactions dans divers environnements chimiques, notamment les zones urbaines, les régions marines et polaires et les panaches volcaniques.

"Les acides étudiés peuvent agir comme des puits efficaces pour le SO₃ gazeux. dans l'atmosphère, influençant les concentrations d'acide sulfurique et les propriétés des aérosols. Ces résultats remettent en question de manière significative la compréhension de la chimie atmosphérique en identifiant de nouvelles voies de formation de particules et de mécanismes de transport des acides carboxyliques", déclare l'un des principaux auteurs, le Dr Avinash Kumar de l'Université de Tampere.

Les présents résultats montrent également une voie directe en phase gazeuse vers les composés organosoufrés, ce qui est pertinent pour la teneur en soufre des aérosols atmosphériques, dont on pensait généralement qu'elle provenait uniquement de réactions multiphasiques.

"L'importance de ces réactions signifie que la fiabilité des modèles actuels de chimie atmosphérique sera considérablement améliorée grâce à leur incorporation, en particulier pour comprendre la formation d'aérosols dans les régions à forte teneur en soufre", ajoute le Dr Siddharth Iyer de l'Université de Tampere.

De meilleures prévisions de la formation d'aérosols peuvent conduire à de meilleures stratégies de gestion de la pollution atmosphérique et d'atténuation de son impact sur le climat mondial.

La recherche a été réalisée en collaboration avec des partenaires externes de l'Université de Birmingham, au Royaume-Uni, de l'Université d'Helsinki, en Finlande, du Consejo Superior de Investigaciones Científicas, de Barcelone, en Espagne et de l'Institut de Chypre, à Nicosie, à Chypre.

L'article de recherche "Mesures directes d'anhydrides sulfuriques liés de manière covalente à partir de réactions en phase gazeuse de SO₃ avec des acides dans des conditions ambiantes" a été publié le 21 mai 2024 dans le Journal of the American Chemical Society .