Espelho, espelho meu na floresta...
Alguns compostos orgânicos existem em duas formas de imagem espelhada. A isso se dá o nome de quiralidade, e essas formas quirais são idênticas na maioria das propriedades físicas e químicas. No entanto, algumas propriedades, como ponto de fusão e solubilidade em água, podem diferir entre as formas quirais. Portanto, a abundância de uma forma sobre a outra na atmosfera pode ter consequências de longo alcance e pode até afetar os processos de formação de nuvens.
Isso se deve à formação dos chamados aerossóis orgânicos secundários (AOS) a partir de precursores quirais. A formação de AOS descreve o processo quando partículas orgânicas são oxidadas na atmosfera para criar partículas minúsculas, que então atuam como sementes para a formação de nuvens.
Uma fonte quiral
No entanto, existem muito poucos estudos que distinguem entre as formas quirais. Assim, os pesquisadores ainda sabem pouco sobre sua relevância para os processos atmosféricos. Alguns anos atrás, Nora Zannoni e seus colegas realizaram um estudo no ATTO com foco no composto quiral α-pineno. Entre outros resultados, a equipe descobriu que suas duas formas quirais não são abundantes de maneiras iguais nem a proporção das duas formas é constante ao longo do tempo, estação ou altura acima do solo da floresta.
Em um novo estudo, Denis Leppla, Thorsten Hoffmann e seus colegas analisaram o ácido pínico e suas formas quirais. O ácido pínico se dá na atmosfera através da formação de AOS a partir de α-pinenos. A equipe queria descobrir como as reações químicas na atmosfera afetam a quiralidade do produto do ácido pínico.
Um produto quiral
A equipe determinou que a abundância das duas formas quirais permanece a mesma. Semelhante aos α-pinenos, a análise mostra um gradiente nas proporções das duas formas de ácido pínico com o aumento da altura. Esses resultados foram consistentes ao longo de três campanhas de medição no ATTO em 2018 e 2019. Os pesquisadores concluem que a informação quiral da molécula precursora α-pineno é meramente transferida para o ácido pínico. Isso significa que os processos de emissão em larga escala das duas formas quirais precursoras determinam em especial sua razão quiral. Os processos meteorológicos, químicos ou físico-químicos, por outro lado, não exercem um papel particular.
No geral, os resultados mostram que a relação quiral do composto precursor biogênico α-pineno é preservada nos produtos de oxidação. Assim, estudos futuros podem utilizá-lo para interpretar as fontes de emissão biogênica. Como o ácido pínico existe na atmosfera em forma de partícula e tem uma vida útil mais longa antes de reagir a outra coisa novamente, ele proporciona uma imagem em maior escala das emissões precursoras, além de revelar influências locais e regionais. Assim, este estudo de Denis Leppla e sua equipe oferece uma alternativa melhor para estudar a quiralidade.
Denis Leppla e a equipe publicaram o estudo “Varying chiral ratio of pinic acid enantiomers above the Amazon rainforest” em Acesso Aberto em Atmos. Chem. Phys.
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