Efecto catalítico del agua en los procesos de degradación atmosférica de COVs iniciados por el radical OH

Abstract

Para la química atmosférica la evaluación cuantitativa de la velocidad de un proceso particular es de gran importancia, el conocimiento de los principales parámetros cinéticos como los coeficientes de velocidad y su dependencia con la presión y la temperatura, su energía de activación y el rendimiento de los distintos productos permite obtener una mejor comprensión de los mecanismos de las reacciones químicas involucradas. Dichos parámetros cinéticos, los cuales se obtienen a partir de determinaciones experimentales, deben ser lo más representativos posible de las condiciones atmosféricas. Esto garantiza su aplicabilidad al modelado de la química troposférica con el objetivo de estudiar el cambio climático o la calidad del aire. Los coeficientes de velocidad de reacciones químicas se pueden determinar de forma relativa o absoluta, dependiendo de la técnica experimental utilizada. Las técnicas desarrolladas para las determinaciones del tipo relativas, comúnmente, son estáticas diferenciándose entre sí por el material y volumen del reactor, así como por los métodos de detección. Resumidamente, consisten en medir el coeficiente de velocidad desconocido de la reacción del compuesto de interés A contra una especie reactiva B, relativo al coeficiente de velocidad conocido de un compuesto de referencia C contra la misma especie reactiva B.[2,35-37] En cuanto a las técnicas absolutas, permiten determinar de forma directa el coeficiente de velocidad de la reacción del compuesto A contra B, sin necesidad de utilizar una reacción de referencia, por lo cual requieren “el seguimiento” en tiempo real de la evolución de alguna de las especies involucradas en la reacción. Los métodos absolutos pueden clasificarse como estáticos o dinámicos dependiendo del régimen de flujo de los gases en el sistema experimental.[2,35-37] En todo estudio cinético se sigue la variación temporal de la concentración (o una magnitud directamente proporcional a la misma) de uno de los reactantes o de un producto de reacción. El método de detección utilizado debe ser sensible a la magnitud de los cambios de concentración y, además, debe ser lo suficientemente rápido como para observar el cambio en la escala temporal en la que se produce. Los métodos de detección incluyen la fluorescencia, quimioluminiscencia, espectrometría de masas, espectroscopía de absorción, espectroscopía de infrarrojo por transformada de Fourier, cromatografía gaseosa acoplada a algún detector, etc. Estas técnicas se pueden utilizar en forma convencional, analizando la señal de interés a determinados intervalos de tiempo (segundos, minutos, horas), en cuyo caso es necesaria una reacción de referencia para determinar los coeficientes de velocidad. Otras técnicas utilizan el seguimiento de la señal en tiempo real (ms, μs, ns) luego de la producción instantánea pulsada de una especie reactiva, generalmente mediante Fundamentos y metodologías experimentales y teóricas de la cinética en fase gaseosa un pulso de luz o de una onda de choque térmica, en cuyo caso la determinación del coeficiente de velocidad es absoluta.[2] Teniendo en cuenta estas clasificaciones, en esta tesis doctoral se utilizaron técnicas experimentales relativas para la obtención de parámetros cinéticos de las reacciones estudiadas, las cuales se describirán a continuación.