Química atmosférica de compuestos orgánicos oxigenados volátiles

Resumo

La presente tesis se engloba en el campo de la cinética química atmosférica, se ha realizado el estudio de degradación homogénea para una serie de especies orgánicas volátiles oxigenadas de diferente estado de oxidación (alcoholes, ésteres y éteres). En este trabajo se han determinado las constantes de velocidad mediante el método relativo de 1-butanol, 2-metil-1-butanol, 3-metil-1-butanol, 3,3-dimetil-1-butanol, 2-butanol, 2-metil-2-butanol, 3-metil-2-butanol, 2,3-dimetil-2-butanol y 3,3-dimetil-2-butanol por reacción con radical nitrato, acrilato de hexilo, acrilato de 2-etilhexilo, 3-metilacrilato de metilo y 3,3-dimetilacrilato de metilo con radical hidroxilo y 2-metoxipropeno con radicales hidroxilo y nitrato y átomos cloro. Se ha realizado el estudio de productos a nivel cualitativo de 3-metilacrilato de metilo y 3,3-dimetilacrilato de metilo con radical hidroxilo en presencia de NOx. Además, para la reacción de 2-metoxipropeno con radical hidroxilo se ha realizado el estudio de productos cuantitativo y desarrollado el mecanismo de reacción, observando como productos mayotitarios acetato de metilo y formaldehído, lo que indicaría una adición electrófila al carbono terminal de la molécula. Se han empleado como técnicas analíticas espectroscopia infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR) y cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas mediante detección por tiempo de vuelo (GC-MS (TOF)) y Desorción térmica/GC-MS para el estudio cinético y de productos de reacción. A partir de los datos cinéticos obtenidos, se ha estudiado la implicación atmosférica de estas especies, mediante el tiempo de vida de estas especies en la Troposfera, siendo del orden horas para alcoholes y acrilatos por degradación con radicales hidroxilo y del orden de minutos para 2-metoxipropeno por reacción con radicales nitrato mayoritariamente. De forma que estas especies se degradarían en zonas cercanas a la fuente de emisión y podrían influir en la generación de ozono a nivel de superficie terrestre y en otros episodios de contaminación como smog fotoquímico. Además, se ha estudiado la implicación de estas especies en la generación de ozono troposférico mediante el índice MIR, los resultados obtenidos indicarían que todas las especies estudiadas actuarían como potenciales generadores de ozono y por tanto en episodios de smog fotoquímico. También se ha estudiado su implicación en el efecto invernadero del planeta, si bien los resultados obtenidos desestiman una participación importante de estas especies orgánicas, los productos de reacción estudiados en la reacción de 2-metoxipropeno con radicales hidroxilo (acetato de metilo y formaldehído) contribuirían de forma notable a este efecto.