¿De dónde proviene el exceso de ácido fórmico en el aire?


La lluvia ácida suele estar asociada con un “mal” medio ambiente. Los óxidos de azufre y nitrógeno contenidos en los productos de combustión de productos de carbón, gas o petróleo, que caen en gotas de lluvia, se convierten en soluciones de los ácidos correspondientes. Por supuesto, por el momento, el ácido sulfúrico concentrado no goteará sobre nosotros del cielo, como en Venus, pero las lluvias ácidas no tienen nada bueno: dañan la flora y la fauna, acidifican el suelo y los cuerpos de agua, estropean las estructuras arquitectónicas. Sin embargo, no fue un hombre quien “inventó” la acidificación de las nubes; la naturaleza misma lo ha logrado con éxito y lo está haciendo por él con la ayuda del ácido fórmico.

Las plantas y algunos animales, como las hormigas del bosque, liberan al aire una cierta cantidad de este ácido orgánico tan simple. Pero la cantidad de ácido que se registra en la atmósfera terrestre no se puede explicar solo con la ayuda de hormigueros y árboles con arbustos. Incluso teniendo en cuenta las emisiones de todas las fábricas, fábricas y barcos de vapor, todavía tenemos que encontrar en otro lugar el 80-90% del volumen actual de ácido fórmico atmosférico. Esto significa que el ácido se forma directamente en la atmósfera como resultado de reacciones químicas, toda la pregunta es: ¿en cuáles?

Durante mucho tiempo, se creyó que la fuente del ácido fórmico era la oxidación gradual del formaldehído en las gotas de agua. El formaldehído se forma como resultado de la oxidación de diversas sustancias orgánicas volátiles, por ejemplo, el isopreno, que las plantas excretan en grandes cantidades. Parte del ácido fórmico formado se evapora a la atmósfera desde la superficie de la gota y el resto regresa al suelo junto con la lluvia o la nieve. El problema es que la capacidad de dicho transportador de productos químicos en el aire no es categóricamente suficiente para explicar la gran cantidad de ácido fórmico que se detecta, por ejemplo, en los satélites.

Un grupo de científicos del Centro de Investigación Juelich (Alemania) ha propuesto un mecanismo que ayuda a explicar de dónde proviene el ácido “faltante”. Examinaron más de cerca una sustancia química, el metanodiol, que se forma cuando el formaldehído reacciona con el agua corriente. Este es un compuesto bastante inestable que puede volver a descomponerse fácilmente en formaldehído y agua, o ser oxidado por algo y convertirse en ácido fórmico. Se creía que la vida útil del metanodiol dentro de la gota no era suficiente para afectar de alguna manera la química atmosférica, pero, como escriben los investigadores en Naturaleza, no es así en absoluto.

Resultó que una fracción significativa del metanodiol formado aún logra evaporarse de la superficie de la gota y oxidarse a ácido fórmico ya en la atmósfera. Si el metanodiol se oxidara dentro de la gota, entonces el destino posterior del ácido dependería del destino de la gota: o se evaporará y todo su contenido estará en la atmósfera, o caerá al suelo como un precipitado, tomando con ella toda la “química” acumulada. El metanodiol que se escapa de la gota, luego se convierte en ácido fórmico y permanece más tiempo en el aire, por lo tanto aumenta la concentración de ácido en la atmósfera. Según los cálculos de los investigadores, el mecanismo del “metanodiol” produce aproximadamente cuatro veces más ácido fórmico que cualquier otro proceso químico en la atmósfera. Esta cantidad reduce el pH del agua de lluvia en tres décimas, lo que es útil considerar al simular varios procesos, por ejemplo, el equilibrio ácido de los cuerpos de agua.


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