ESTUDIO DE REACCIONES FOTOQUÍMICAS DE INTERÉS ATMOSFÉRICO

Resumen

En esta Tesis Doctoral se estudió el tricloroetileno (TCE), un compuesto orgánico clorado ampliamente utilizado como un solvente comercial para la limpieza de textiles en seco, para el desengrasado de metales, disolvente de adhesivos, removedor de pintura, lubricante, fumigante, anestésico y desinfectante. Además se estudió el cloruro de dicloroacetilo (CDA) que resultó ser un contaminante secundario, ya que el CDA y el fosgeno son sustancias tóxicas que se forman en la atmósfera a partir de la reacción fotoquímica del TCE con oxígeno molecular.
Durante el desarrollo de la Tesis Doctoral se realizaron estudios con diversas técnicas experimentales utilizando la espectroscopia IR. Principalmente, se realizaron experiencias en fase gaseosa y mediante la técnica de aislamiento en matrices de gases inertes para el estudio del TCE y del CDA. En ambas experiencias se empleó la radiación UV-Vis de amplio espectro (200 ≤ λ ≤ 800 nm), así como también en diferentes rangos de energía. La técnica experimental de aislamiento en matrices implica que una molécula u átomo sea atrapado en un material rígido mediante un mecanismo unimolecular, debido a la alta dilución, y es posible el aislamiento de especies intermediarias o reactivas. Se utilizaron gases inertes, argón y nitrógeno como el material rígido que rodea a la especie en estudio. Cabe destacar que los estudios de aislamiento en matrices requieren temperaturas del orden de 15 K o inferiores.
Durante el estudio fotoquímico del TCE se obtuvieron diferentes productos en fase gaseosa y en matrices de gases inertes (argón y nitrógeno). En fase gaseosa no se observaron cambios luego de irradiar el TCE empleando radiación UV-Vis de amplio espectro, mientras que en condiciones de matrices de gases inertes fue posible aislar un complejo molecular formado por dicloroacetileno y cloruro de hidrógeno. Para interpretar estas diferencias se propuso que en fase gaseosa también se produce la fotólisis del TCE, pero a diferencia de lo que ocurre en matrices, el cloruro de hidrógeno producido se adiciona al triple enlace para volver a generar TCE. La velocidad con la cual este proceso tiene lugar es tan elevada que no es posible registrar los cambios en el espectro FTIR en fase gaseosa.

Como se mencionó anteriormente, en el estudio fotoquímico del TCE con oxígeno molecular se propuso como intermediario de reacción al CDA, tanto para las reacciones en condiciones de matrices de gases inertes como en fase gaseosa. Se realizó un estudio fotoquímico exhaustivo del CDA aislado en condiciones de matrices y en fase gaseosa, tanto en ausencia como en presencia de oxígeno molecular. La fotoquímica en condiciones de matrices resultó particularmente interesante, ya que permitió aislar y caracterizar complejos moleculares formados entre el cloroformo y la molécula de monóxido de carbono.