Reacción de SO₃ con HONO₂ y implicaciones para la partición de azufre en la atmósfera

Área de la Ciencia:

• Química de la atmósfera
• Ciencias del medio ambiente
• La cinética química

Sus antecedentes:

• El trióxido de azufre (SO3) es un intermediario atmosférico clave en el ciclo del azufre.
• La eliminación tradicional de SO3 a través del vapor de agua es menos eficaz a mayores altitudes.
• La acumulación de SO3 en la estratosfera tiene implicaciones para la química atmosférica.

Objetivo del estudio:

• Investigar la cinética de la reacción del trióxido de azufre con el ácido nítrico (SO3 + HONO2).
• Determine la importancia atmosférica de esta reacción en la estratosfera.
• Explorar posibles nuevos productos de reacción y sus implicaciones.

Principales métodos:

• Utilizó una estrategia teórica de doble nivel que combina la teoría del estado de transición (W2X//DF-CCSD(T) -F12b/jun'-cc-pVDZ) y la teoría del estado de transición variacional (M08-HX/MG3S).
• Las constantes de velocidad dependientes de la presión se calculan utilizando la teoría cuántica Rice-Ramsperger-Kassel (SS-QRRK) específica del sistema.
• Efectos de caída analizados para la reacción SO3 + HONO2 por debajo de 1 bar.

Principales resultados:

• La reacción SO3 + HONO2 muestra efectos de caída significativos por debajo de 1 bar.
• Esta reacción es una vía potencial de eliminación de SO3 en la estratosfera, compitiendo con SO3 + 2H2O.
• La reacción también puede eliminar HONO2 en la troposfera, compitiendo con OH + HONO2.
• Se identificó un producto inesperado de corta duración que afectaba la partición del azufre y la formación de organosulfatos.

Conclusiones:

• La reacción SO3 + HONO2 es un proceso atmosférico significativo, particularmente en la estratosfera.
• Esta reacción proporciona un nuevo mecanismo para la eliminación de azufre de la estratosfera.
• La formación de nuevos productos tiene implicaciones para la comprensión del ciclo del azufre y la producción de organosulfatos.