QUIMICA Y CONTAMINACION ATMOSFERICA

LINEAS DE INVESTIGACIÓN

Reactividad troposférica compuestos orgánicos volátiles con el radical OH mediante fotólisis láser pulsada y fluorescencia inducida por láser. Se utiliza la técnica absoluta de fotólisis láser pulsada con fluorescencia inducida por láser para el estudio cinético en fase gaseosa de reacciones de interés atmosférico de compuestos orgánicos volátiles (haloalquenos, compuestos oxigenados, etc) con OH, que es el principal oxidante en la troposfera. Se determinan las constantes de velocidad absolutas en función de la temperatura y la presión y se calculan a partir de ellas el tiempo de vida medio de estos compuestos en la atmósfera, comparando con la reactividad frente a otros oxidantes. Se estudia la influencia de diferentes sustituyentes en la reactividad y se cuantifican, siempre que es posible, algunos de los productos formados. Utilizando esta técnica también se ha estudiado la reactividad de otros radicales de interés atmosférico (CH3, CH3O, CH3S).

Estudios cinéticos experimentales en fase gaseosa de reacciones de átomos de halógeno de interés atmosférico mediante fotólisis pulsada con fluorescencia resonante. Se utiliza la fotólisis pulsada con fluorescencia resonante para estudiar la cinética de reacciones de cloro y bromo atómico con diferentes compuestos orgánicos, que constituyen procesos de interés atmosférico, sobre todo en zonas costeras y en ambientes marinos, donde la concentración de átomos de halógenos es máxima. Estos procesos son muy rápidos y pueden competir con el radical OH en la degradación atmosférica de contaminantes. Se realiza el estudio a diferentes presiones y temperaturas calculando los tiempos de vida medios troposféricos de los diferentes compuestos frente a los átomos de halógeno.

Detección remota de contaminantes atmosféricos primarios y secundarios mediante espectroscopia de absorción óptica diferencial (DOAS) Se lleva a cabo la medida continua y simultánea de contaminantes primarios (NO, SO2 y compuestos aromáticos) y secundarios (O3 y NO2) mediante la técnica de detección remota denominada espectroscopia de absorción óptica diferencial (DOAS). Se analiza la variación diaria, semanal y estacional de los contaminantes considerando factores meteorológicos. Se comparan estas medidas con las realizadas con detectores puntuales convencionales.

Efectos de los procesos de oxidación del DMS sobre la formación de aerosoles y el clima. En el contexto de la Química de la Troposfera y su influencia sobre la regulación climática es de vital interés el estudio de los ciclos naturales del azufre. En esta línea de trabajo, en colaboración con otros grupos de investigación europeos se pretende obtener un conocimiento global de los efectos de la degradación atmosférica del DMS, principal compuesto de azufre de origen natural emitido a la troposfera. En este sentido se estudian tanto las reacciones homogéneas en fase gaseosa, los procesos heterogéneos, formación de productos secundarios y aerosoles en laboratorio, simulando condiciones atmosféricas. Asimismo el trabajo se completa con medidas experimentales de campo en áreas poco contaminadas y otras con niveles de contaminación alta. Toda la información permite la simulación de los efectos sobre la regulación climática por parte del DMS, sobre todo a nivel de la formación de núcleos de condensación de nubes. Concretamente en este laboratorio se realizan estudios de cinéticas reactivas elementales en fase gaseosa de radicales libres de origen fotoquímico en función de la presión y la temperatura. Se cuenta para ello con las técnicas más adecuadas como son el tubo de descarga en flujo y la fotólisis-flash y equipos de detección de reactivos y productos: fluorescencia inducida por láser y espectrometría de masas. Entre las reacciones estudiadas caben destacar las propias del DMS y DMSO con átomos de halógeno y óxidos de halógeno y las de los radicales CH3S, intermedios clave DMS + Cl/ClO → Productos DMS + Cl/ClO → Productos DMS + Cl/ClO → Productos Este trabajo financiado por la Unión Europea tiene un gras interés social en sí mismo y puede servir a la hora de regular emisiones de azufre derivadas de la actividad humana y que pueden afectar el ciclo natural del DMS.

Estudios cinéticos de las reacciones de fase gaseosa del radical nitrato con diversos compuestos de interés atmosférico. Técnica absoluta de descarga en tubo de flujo. La técnica utilizada en esta línea de investigación nos permite medir la constante de velocidad del proceso objeto de estudio directamente, de forma absoluta. Las reacciones estudiadas corresponden a procesos del radical NO3 con distintos compuestos volátiles presentes en la atmósfera debido a emisiones naturales o antropogénicas como son : -alquenos, haloalquenos, terpenos, aldehidos, heterociclos. Para todas las reacciones se realiza un exhaustivo examen cinético determinando la constante de velocidad a 298 K así como la influencia que sobre el proceso presenta la temperatura, lo que nos permite determinar la energía de activación del proceso Ea. Otro parámetro calculado es el tiempo de permanencia del compuesto en la atmósfera. También se han obtenido correlaciones estructura-reactividad para algunas de las series de compuestos estudiados. Otro de los aspectos previsto en esta línea es la determinación e Identificación de productos de reacción, que junto con la información cinética nos permite proponer los MECANISMOS de los procesos estudiados y así evaluar mejor su impacto que sobre la Atmósfera.

Análisis cinético, mediante método relativo, de la reacción del radical NO3 con diversos compuestos volátiles. El estudio cinético de las reacciones en fase gaseosa de NO3, con distintos compuestos volátiles de interés atmosférico, se lleva acabo mediante un Método Relativo y se seguirá observando la variación temporal de las especies orgánicas a medida que se produzca la reacción mediante Cromatografía de gases con detección FID. Este estudio nos permitirá el análisis de la reacción a presión atmosférica y únicamente a temperatura ambiente. Los compuestos objeto de estudios son hasta ahora compuestos heterociclicos: Tiofeno, Pirrol, furano y algunos de sus derivados metilados y halogenados.