Melkzuur - de belangrijkste chemische stof in menselijk zweet - verlaat onze huid, reist door de lucht, en plakt aan onze muren. En volgens een team van chemici die het University of Colorado Art Museum hebben uitgerust met ultramoderne instrumenten voor luchtbemonstering:het doet dit tegen verrassend hoge tarieven. De bevinding benadrukt de noodzaak om het lot van de chemicaliën binnenshuis beter te begrijpen, vooral die welke van invloed kunnen zijn op de menselijke gezondheid.

"We ontdekten dat de oppervlakte-opname van melkzuur - hoe 'plakkerig' het binnenshuis is - veel groter is dan eerdere studies suggereerden, " zei Demetrios Pagonis, een CIRES postdoctoraal onderzoeker en hoofdauteur van de studie gepubliceerd in het laatste nummer van Milieuwetenschap en -technologie . "We ontdekten dat 97 procent van het melkzuur dat in het museum werd uitgestoten op een oppervlak terechtkwam, terwijl sommige eerdere modellen weinig of geen opname aan het oppervlak hadden voorspeld."

Pagonis en zijn team gebruikten ultramoderne massaspectrometrie-instrumenten, gefinancierd door de Sloan Foundation, voor de nieuwe beoordeling van de binnenlucht. "Het stelde ons in staat om hetzelfde niveau van gedetailleerde instrumentatie en middelen die zijn gebruikt in atmosferisch onderzoek naar de binnenluchtarena te brengen, " zei Pagonis. "We kunnen zien waar chemicaliën vandaan komen, hoe ze zich gedragen en waar ze terechtkomen."

Gedurende zes weken, terwijl bezoekers door de hoofdgalerij van het CU Art Museum dwaalden, de onderzoekers bestudeerden de kamer van achter een muur, de mensen niet bespioneren, maar op de chemicaliën in de lucht. Hun doelen:de producten die worden gebruikt om de kamer schoon te maken en te schilderen, emissies van deodorants en huid van bezoekers, zelfs de alcohol op de adem van mensen.

Om precies op te sporen wat er binnen met deze chemicaliën gebeurt, het team boorde een onopvallende, gat van 2,5 cm in de muur van de hoofdgalerij, het inrijgen van luchtmonsterbuizen in een kamer gevuld met massaspectrometrie-apparatuur. Die buizen verzamelden gegevens over concentraties van chemicaliën in de lucht en fijnstof in de galerij. Het team heeft ook bemonsteringsapparatuur opgesteld in een luchttoevoeropening, het verzamelen van lucht uit het ventilatiesysteem dat door het gebouw had gecirculeerd.

De twee bemonsteringslocaties hielpen de onderzoekers veel chemicaliën in de loop van de tijd te volgen om te zoeken naar veelzeggende veranderingen. Chemicaliën zoals kooldioxide en aceton bleven op beide locaties ongeveer gelijk, met schommels op en neer die overeenkwamen met de mensenmassa's. Ze stonden als eerste op in de galerij, dan in de luchttoevoer kort daarna, en viel in dezelfde volgorde, met de ventilatiesnelheid van het gebouw.

"Maar melkzuur gedroeg zich anders, " zei Derek Price, CIRES postdoctoraal onderzoeker en tweede auteur van het onderzoek. "Concentraties van melkzuur in de galerij en de luchttoevoeropening vervielen sneller dan andere chemicaliën die we hebben gemeten. Het verliet de lucht sneller dan de lucht het gebouw verliet - wat ons vertelde dat melkzuur aan de oppervlakken van het gebouw bleef kleven."

Deze onverwachte resultaten komen voort uit slechts een van een reeks experimenten met de kwaliteit van de binnenlucht die het afgelopen jaar zijn uitgevoerd door wetenschappers die hun aandacht en instrumenten over het algemeen hebben gericht op de kwaliteit van de buitenlucht. Wetenschappers en collega's van CIRES hebben een "testhuis" in Texas uitgerust met geavanceerde apparatuur voor luchtbemonstering, bijvoorbeeld, en ontdekte dat tijdens het koken van een typisch Thanksgiving-diner, de niveaus van luchtvervuiling binnenshuis stegen kort tot niveaus die typerend zijn voor een vervuilde stad. Ze beoordelen nog steeds de resultaten van monsters die zijn genomen in een trainingsruimte in het Dal Ward Athletic Center van CU Boulder. En er is meer te ontdekken in de museumstudie, ook:tientallen andere chemicaliën die onverwachte patronen vertoonden.

"Gebouwen zijn nu een integraal onderdeel van onze omgeving, zei Joost de Gouw, CIRES Fellow en gasthoogleraar en co-auteur van het onderzoek. "Bovendien blijven de verbindingen die binnenshuis vrijkomen niet binnen. De meer vluchtige verbindingen worden gemengd met de atmosfeer, en we denken dat deze organische verontreinigende stoffen uit gebouwen nu het belang van organische verontreinigende stoffen uit motorvoertuigen in de lucht evenaren."

De resultaten van het onderzoek zullen nuttig zijn voor het verbeteren van binnenluchtmodellen om meer te weten te komen over de invloed van de binnenluchtkwaliteit op de menselijke gezondheid en, in het geval van de galerie:kunstbehoud. De onderzoekers konden bevestigen dat kunstbeschadigende verontreinigende stoffen in het CU Art Museum allemaal op een veilig niveau waren.

"Onze volgende stappen zijn onder meer meer leren over het lot en de effecten van chemicaliën die aan muren blijven kleven, " zei Paul Ziemann, CIRES-collega en corresponderend auteur van het onderzoek. 'Blijft de chemicaliën daar? Reageren ze? Verlaten ze de muur? Reizen ze buiten het gebouw?'