Descritto il primo anello della catena che origina il buco nell'ozono | Chimici.info

Descritto il primo anello della catena che origina il buco nell'ozono

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La reazione chimica che spiega l’assottigliarsi dello strato di ozono nell’atmosfera è nota da tempo agli scienziati, ma fino ad ora non si era individuato l’evento che scatenasse la reazione a catena, ovvero il meccanismo con cui si otteneva la dissociazione delle molecole di acido cloridrico, con la conseguente formazione di cloro, responsabile poi della scomparsa dell’ozono. Infatti, i bassi valori delle temperature che si raggiungono nella stratosfera, farebbero presumere che non ci sia sufficiente energia termica perché le molecole partecipino alle reazioni chimiche.

Per risolvere l’enigma, i ricercatori della INFM-CNR, dell’Università di Sassari e dell’Università di Bochum hanno studiato la reazione utilizzando molecole piccolissime, le più piccole unità chimiche in grado di prendere parte a reazioni: i nanoaggregati. Questi sono stati fatti interagire mediante una nuova tecnica che permette di catturarli in una goccia di elio. La tecnica in questione, la spettroscopia infrarossa in elio superfluido, trasforma la goccia di elio in una sorta laboratorio microscopico dove i ricercatori possono misurare la massa e le interazioni delle molecole che vi sono intrappolate, portando questo microlaboratorio quasi allo zero assoluto di temperatura, al di sotto dei -272°. I ricercatori hanno finalmente potuto osservare in diretta la dissoluzione dell’acido, che descrive ciò che avviene, nella stratosfera, dove la dissociazione dell’acido nelle nanogocce d’acqua favorisce ed accelera la creazione di cloro, che va poi a interagire con le molecole di ozono causandone la scomparsa.

La dinamica della scissione è semplice, spiegano i ricercatori: “Quattro molecole di acqua e una di cloruro di idrogeno interagiscono tra di loro all’interno della goccia; in questa interazione, il cloruro, cedendo un protone, fa sì che si generi la più piccola goccia d’acido cloridrico possibile”. Ma da dove deriva l’energia per questa reazione? La spiegazione, sostengono gli scienziati, sta tutta in un fenomeno detto di aggregazione molecolare: molecole “lontane” fra loro, anche se dotate di poca energia termica, tendono ad attirarsi, e da questo processo di avvicinamento si genera proprio l’energia cinetica (e quindi termica) necessaria a causare la reazione. Questo principio che descrive la dissociazione dell’acido nella stratosfera, consente di spiegare anche la formazione di molecole complesse in ambienti difficili come il vuoto cosmico o più vicino a noi, sulla Terra, sulla superficie dei nanocristalli di ghiaccio.

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