Combinatie stikstofoxiden en zoutzuur doet onverwachte dingen

De aanwezigheid van gasvormig zoutzuur in de atmosfeer, in combinatie met stikstofoxiden, kan leiden tot een reeks onverwachte chemische reacties die uiteindelijk vrije chlooratomen opleveren. Die zijn dermate reactief dat ze wel eens een serieus milieuprobleem zouden kunnen vormen, zelfs al heb je het over concentraties op ppt-niveau, zo suggereren Amerikaanse onderzoekers op de website van PNAS.

Het verhaal draait om de stikstofoxiden NO2 en N2O5. Bekend was al dat die zich kunnen binden aan een vast oppervlak om vervolgens te reageren met waterdamp tot onder meer HNO3. Maar komt er HCl bij, dan blijken respectievelijk ClNO (nitrosylchloride) en ClNO2 (nitrylchloride) te worden gevormd. Uit die gassen splitsen zich onder invloed van licht gemakkelijk Cl-atomen af, waarvan bekend is dat ze bijvoorbeeld de vorming van ozon (O3) in de atmosfeer versnellen.

De onderzoekers hebben het uitgeprobeerd in een speciale reactor van borosilicaatglas, waarin ze de betrokken gassen gecontroleerd lieten stromen over SiO2-korrels als vast substraat. Achter de reactor zat een FTIR-spectrometer die inderdaad de vorming van ClNO aantoonde.

Gek genoeg bleken de reacties met water en met HCL niet met elkaar te concurreren. De aanwezigheid van waterdamp bevorderde de vorming van de chlorides juist. De reden hiervoor hebben de onderzoekers nog niet kunnen achterhalen.

De onderzoekers stellen dat deze reacties algemeen kunnen voorkomen, zonder da iemand ht ooit gemerkt heeft. Geassorteerde stikstofoxiden zijn een algemeen voorkomende vorm van luchtverontreiniging. En ook HCl komt soms op ppb-niveau in de amosfeer voor door oorzaken die variëren van vuilverbranding tot de nabijheid van NaCl-houdend zeewater. Zelfs binnenshuis loop je kans op de aanwezigheid van HCl, bijvoorbeeld uit sigarettenrook of schoonmaakmiddelen.

De PNAS-redactie is alvast zó geschrokken dat ze het artikel op 'open access' heeft gezet. De onderzoekers houden het er op dat het hoog tijd is voor een vervolgonderzoek.

bron: PNAS

Onderwerpen