Atmosferische aërosolen zoals rook, mist, en nevel zijn gemaakt van fijne vaste of vloeibare deeltjes die in de lucht zijn gesuspendeerd. In de lagere atmosfeer spelen aerosolen een belangrijke rol bij het beheersen van de luchtkwaliteit, evenals in verstrooiing en absorberen van zonlicht. Deze interactie van aerosolen met licht varieert sterk en hangt af van hun complexe chemische samenstelling die snel verandert onder de zeer reactieve omstandigheden in de atmosfeer. belangrijk, de mysterieuze vorming van koolstofhoudende atmosferische deeltjes heeft atmosferische wetenschappers het afgelopen decennium geïntrigeerd. Deze kwestie vereist een grondig begrip van de mechanismen van atmosferische reacties, zoals aangepakt in een nieuwe laboratoriumstudie met de titel: Reactiviteit van ketyl- en acetylradicalen van directe zonne-actinische fotolyse van waterig pyrodruivenzuur gepubliceerd in de Journal of Physical Chemistry A .

Het werk laat zien hoe een veel voorkomende verbinding met drie koolstofatomen, pyrodruivenzuur genaamd, een afbraakproduct van overvloedige polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK) en vluchtige organische stoffen (VOS), neemt deel aan de productie van voorlopers voor bruine organische aerosol. Het onderzoek toont aan dat pyrodruivenzuur, die alomtegenwoordig is in atmosferische wateren (bijv. mist en waterige aerosolen, zoals te zien op de foto), kan zonlicht absorberen om zeer reactieve radicalen te genereren via een gedetailleerd proton-gekoppeld elektronoverdracht (PCET) mechanisme.

Het mechanisme wordt geïnitieerd door de werking van licht en bevordert de vorming van zwaardere producten met zes tot acht koolstofatomen, die de grotere chemische complexiteit hebben die verwacht wordt voor de vorming van nieuwe secundaire organische aerosoldeeltjes. De vorming van secundair organisch aerosol is een van de minst goed begrepen atmosferische processen waar wetenschappers aan werken.

Het gedetailleerde werk rapporteert ook concentratieafhankelijke kwantumopbrengsten, een belangrijke parameter die nodig is voor het evalueren van de impact van fotochemische reacties in onafhankelijke onderzoeken. Eindelijk, het onderzoek wees uit dat de werking van zonlicht op waterdeeltjes verantwoordelijk is voor het belangrijkste mechanisme van het verlies van pyrodruivenzuur in de lagere atmosfeer, wat aangeeft dat waterige fotochemie een belangrijke algemene stap kan zijn in de atmosferische kringloop van antropogene verontreinigende stoffen.

Dit onderzoek werd gedeeltelijk ondersteund door de Amerikaanse National Science Foundation en door een NASA Earth and Space Science Fellowship. Eventuele meningen, bevindingen, en conclusies of aanbevelingen in dit artikel komen niet noodzakelijk overeen met de standpunten van de National Science Foundation of NASA.