Nitrato de peroxiacetilo

Nitrato de peroxiacetilo es un nitrato de peroxiacilo. Es un contaminante secundario presente en el smog fotoquímico. Es térmicamente inestable y se descompone en radicales peroxietanoilo y gas dióxido de nitrógeno. Es una sustancia lacrimógena, lo que significa que irrita los pulmones y los ojos.

El nitrato de peroxiacetilo, o PAN, es un oxidante más estable que el ozono. Por lo tanto, es más capaz de transporte de largo alcance que el ozono. Sirve como portador de óxidos de nitrógeno (NOx) en las regiones rurales y provoca la formación de ozono en la troposfera global.

Química atmosférica

PAN se produce en la atmósfera a través de la oxidación fotoquímica de hidrocarburos a radicales de ácido peroxiacético en presencia de dióxido de nitrógeno (NO₂). Como no hay emisiones directas, es un contaminante secundario. Junto al ozono y al peróxido de hidrógeno (H₂O₂), es un componente importante del smog fotoquímico.

Otros nitratos de peroxiacilo en la atmósfera son el nitrato de peroxipropionilo (PPN), el nitrato de peroxibutirilo (PBN) y el nitrato de peroxibenzoilo (PBzN). También se han observado formas cloradas. PAN es el nitrato de peroxiacilo más importante. PAN y sus homólogos alcanzan alrededor del 5 al 20 por ciento de la concentración de ozono en áreas urbanas. A temperaturas más bajas, es estable y puede transportarse largas distancias, proporcionando óxidos de nitrógeno a áreas que de otro modo no estarían contaminadas. A temperaturas más altas, se descompone en NO₂ y el radical peroxiacetilo.

La descomposición de PAN en la atmósfera es principalmente térmica. Así, el transporte de largo alcance se produce a través de regiones frías de la atmósfera, mientras que la descomposición tiene lugar en niveles más cálidos. PAN también puede ser fotolizado por radiación UV. Es un gas de yacimiento que sirve como fuente y sumidero de radicales RO_x- y NO_x. Los óxidos de nitrógeno de la descomposición de PAN aumentan la producción de ozono en la troposfera inferior.

La concentración natural de PAN en la atmósfera es inferior a 0,1 µg/m³. Las mediciones en ciudades alemanas mostraron valores de hasta 25 µg/m³. Se han medido valores máximos superiores a 200 µg/m³ en Los Ángeles en la segunda mitad del siglo XX (1 ppm de PAN corresponde a 4370 µg/m³). Debido a la complejidad de la configuración de la medición, solo se encuentran disponibles mediciones esporádicas.

PAN es un gas de efecto invernadero.

Síntesis

PAN se puede producir en un disolvente lipofílico a partir de ácido peroxiacético. Para la síntesis, se añade ácido sulfúrico concentrado a n-tridecano desgasificado y ácido peroxiacético en un baño de hielo. A continuación, se añade ácido nítrico concentrado.

Como alternativa, el PAN también se puede sintetizar en fase gaseosa mediante fotólisis de acetona y NO₂ con una lámpara de mercurio. El nitrato de metilo (CH₃ONO₂) se crea como subproducto.

Toxicidad

La toxicidad del PAN es mayor que la del ozono. Las irritaciones de los ojos por el smog fotoquímico son causadas más por el PAN y otros gases traza que por el ozono, que es poco soluble. PAN está potencialmente involucrado en la creación de cáncer de piel. Especialmente los derivados que contienen cloro se consideran mutágenos.