Barbara J. Finlayson-Pitts
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Barbara J. Finlayson-Pitts es química atmosférica canadiense-estadounidense. Es profesora en el departamento de química de la Universidad de California en Irvine y es directora del Instituto AirUCI. [1] Finlayson-Pitts y James N. Pitts, Jr. son los autores de Química de la atmósfera superior e inferior: teoría, experimentos y aplicaciones (1999). [2] Ha sido miembro de la Academia Nacional de Ciencias desde 2006 [3] y es la ganadora de la Medalla Garvan-Olin 2017 . [4] En 2016, fue copresidenta del informe de la Academia Nacional de Ciencias "El futuro de la investigación en química atmosférica".[5]

Finlayson-Pitts investiga la química de la atmósfera superior e inferior y las formas en que las reacciones químicas en la atmósfera están involucradas en la contaminación del aire y el cambio climático . [6] [7] [8] Ella y su equipo trabajan para desarrollar una comprensión a nivel molecular de las reacciones gaseosas de partículas en diferentes capas de la atmósfera y en las interfaces entre capas. También estudian la interfaz entre el aire y el agua. [9] Ella enfatiza la "urgencia de abordar el cambio climático en todos los niveles de gobierno en los Estados Unidos y en todo el mundo". [10]

Educación

Finlayson-Pitts recibió una licenciatura en ciencias de la Universidad de Trent en Peterborough, Ontario , en 1970. Obtuvo su maestría y doctorado en química de la Universidad de California, Riverside en 1971 y 1973, respectivamente. [1] Después de completar una beca postdoctoral en UC Riverside, trabajó como profesora de química en la Universidad Estatal de California, Fullerton, de 1974 a 1994. En 1994, se incorporó al departamento de química de la Universidad de California en Irvine. [11]

Investigar

La investigación de Finlayson-Pitts se centra en desarrollar una comprensión a nivel molecular de la cinética, los mecanismos y la fotoquímica fundamentales de las reacciones gaseosas de las partículas. Ella está particularmente interesada en cómo ocurren las reacciones en diferentes capas de la atmósfera y en las interfaces de diferentes capas. [12] [9] Además de su trabajo sobre la troposfera y la estratosfera , estudia las interacciones en la interfaz entre el aire y el agua, donde los gases se encuentran con los líquidos. Las reacciones que ocurren en la superficie entre capas pueden diferir de las reacciones que ocurren dentro de cada capa. [9]

En la atmósfera, los gases y partículas emitidos pueden reaccionar más para formar nuevas especies químicas. Es posible que algunos compuestos no reaccionen dentro de la troposfera, pero se descompondrán y participarán en más transformaciones en la estratosfera superior. La química inorgánica de los óxidos de nitrógeno y azufre en la fase gaseosa se comprende mejor que las interacciones de los óxidos de nitrógeno y azufre con compuestos orgánicos. Finlayson-Pitts y sus colegas han realizado un trabajo importante para comprender la química de la troposfera, en particular, la conversión de óxido nítrico (NO) en dióxido de nitrógeno (NO2) en el aire y la posterior formación de ozono, ácido nítrico y nitratos orgánicos. . [12]

Finlayson-Pitts fue el autor principal de un estudio de 2009 publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences que encontró que la quema de combustibles fósiles libera óxidos de nitrógeno, que interactúan con el cloruro de hidrógeno gaseoso para formar compuestos que forman smog. El estudio también encontró que el vapor de agua mejora la reacción. [13]

Finlayson-Pitts y su equipo examinaron las reacciones entre el dióxido de nitrógeno (NO 2 ) y el pentóxido de dinitrógeno (N 2 O 5 ), dos compuestos comunes creados a partir de la combustión de combustibles fósiles que prevalecen en la atmósfera, y el cloruro de hidrógeno gaseoso (HCl), que ha alcanzado concentraciones de unas pocas partes por mil millones en aire contaminado. Los autores del estudio propusieron que el N 2 O 5 existe como un dímero asimétrico, NO 2 + NO 3 - . También las moléculas de agua hipotéticos promover la ionización de N 2 O 5 a NO 2 + NO 3 - .Cuando NO 2reacciona con HCl (en forma de NO 2 + NO 3 - ), crea ClO y HNO 3 , y cuando el N 2 O 5 reacciona con HCl, forma ClNO 2 y HNO 3 . [13]

El equipo dijo que la creación de compuestos de nitrógeno y cloro podría tener implicaciones negativas para la confiabilidad y la vida útil de los componentes electrónicos que son susceptibles a la corrosión cuando la reacción tiene lugar en las puertas. La absorción de luz atraviesa la sección en el ultravioleta cercano y se superpone fuertemente no solo con la radiación solar sino también con la de las luces fluorescentes, lo que causa smog. Las moléculas que contienen cloro también reaccionan con el monóxido de nitrógeno (NO) para producir ozono. [13]

En un artículo de 2010, Finlayson-Pitts detalló el papel de los halógenos en las reacciones de la atmósfera inferior. Descubrió que los iones de cloro en el aire ayudan a la formación de ozono, mientras que los iones de bromo ayudan a la destrucción del ozono. Ambos iones son comunes en la troposfera debido a los ciclos entre el agua de mar y las fases gaseosas. [14] El cloruro, que es muchas veces más abundante que el bromo, reacciona con compuestos que contienen nitrógeno y oxígeno en las fases acuosa y gaseosa para formar una variedad de moléculas que dispersan la luz, incluidos HCl, Cl 2 , ClNO 2 , ClO, y OClO. [14]

Finlayson-Pitts también ayudó a redactar un estudio de 2012 publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, que concluyó que es posible que se necesiten nuevos modelos para abordar los aerosoles orgánicos secundarios. [15] Finlayson-Pitts trabajó con científicos de la UCI y el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico en Richland, Washington para investigar los procesos que conducen a la formación secundaria de aerosoles orgánicos. Más específicamente, estudiaron la formación de partículas bajo la oxidación simultánea de α-pineno por radicales de ozono y NO 3 utilizando un sistema de flujo de aerosol. El α-pineno es emitido por la vegetación en cantidades variables, dependiendo de la temperatura y las condiciones de luz. La reacción de α-pineno con NO 3Los radicales en la atmósfera crean partículas de baja volatilidad, generando aerosoles orgánicos secundarios. Anteriormente se pensaba que estas partículas se condensaban en pequeñas gotas de líquido y luego se disipaban a medida que esas gotas de líquido se evaporaban. [15] Finlayson-Pitts y el equipo con el que trabajó encontraron que los aerosoles orgánicos secundarios en realidad se adhieren más fuertemente a las partículas orgánicas en el aire. Debido a esto, los modelos anteriores subestiman la cantidad de partículas finas, que están relacionadas con enfermedades pulmonares y cardíacas, en el aire. [dieciséis]

Su grupo de investigación ha recibido financiación de la National Science Foundation y el Departamento de Energía . Son parte de la Investigación Atmosférica Integrada para Entender la Química en las Interfaces (AirUCI), una colaboración de toda la Universidad de California-Irvine. AirUCI examina cómo la calidad del aire y el cambio climático se ven afectados por los procesos que ocurren en la interfaz aire-agua de la atmósfera y se centra en los impactos del uso de energía, la contaminación del aire y la calidad del aire en la salud humana. [9] [1]

Vida personal

Barbara J. Finlayson-Pitts se casó con James Pitts (1921-2014) en 1970. James Pitts también era químico. [17] La siguió a la Universidad de California, Irvine en 1994, donde los dos colaboraron en la investigación y fueron coautores de libros y otras publicaciones. [17]

Premios

  • 1993 Miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia [1]
  • Premio "Servicio a través de la química" de 1999, Sección del Condado de Orange de la Sociedad Química Estadounidense [1]
  • Premio de la Sociedad Química Estadounidense 2004 por avances creativos en ciencia y tecnología ambientales [1]
  • 2007 Premio Richard C. Tolman , Sección del Sur de California de la Sociedad Química Estadounidense [11]
  • Premio Carl Moyer de la Coalición para el Aire Limpio 2009 al Liderazgo Científico y la Excelencia Técnica [1]
  • Medalla Garvan-Olin 2017 , Sociedad Química Estadounidense [1]
  • Premio Medioambiental de la Real Sociedad de Química de 2019 [18]

Referencias

  1. ^ a b c d e f g h "Barbara J. Finlayson-Pitts" . Universidad de California en Irvine - Sistema de perfiles de profesores .
  2. ^ Koppmann, Ralf (15 de abril de 2008). Compuestos orgánicos volátiles en la atmósfera (1ª ed.). Pub Blackwell. págs. 108-110, 147-148. ISBN 9780470988657. Consultado el 16 de octubre de 2018 .
  3. ^ Directorio de miembros. "Barbara Finlayson-Pitts" . Academia Nacional de Ciencias .
  4. ^ "Destinatarios del premio nacional 2017 - American Chemical Society" . Sociedad Química Estadounidense .
  5. ^ Lea "El futuro de la investigación en química atmosférica: recordar el ayer, comprender el hoy, anticipar el mañana" en NAP.edu . 2016. doi : 10.17226 / 23573 . ISBN 978-0-309-44565-8.
  6. ^ Finlayson-Pitts, BJ (13 de abril de 2010). "Química atmosférica" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 107 (15): 6566–6567. doi : 10.1073 / pnas.1003038107 . PMC 2872471 . PMID 20388910 .  
  7. ^ Richard, John P. (27 de mayo de 2009). Avances en Química Orgánica Física . 43 . Prensa académica. págs. 85–87. ISBN 9780080886121. Consultado el 16 de octubre de 2018 .
  8. ^ Kameda, Takayuki; Azumi, Eri; Fukushima, Aki; Tang, Ning; Matsuki, Atsushi; Kamiya, Yuta; Toriba, Akira; Hayakawa, Kazuichi (14 de abril de 2016). "Los aerosoles de polvo mineral promueven la formación de compuestos aromáticos nitropolicíclicos tóxicos" . Informes científicos . 6 (1): 24427. Código Bibliográfico : 2016NatSR ... 624427K . doi : 10.1038 / srep24427 . PMC 4830986 . PMID 27075250 .  
  9. ↑ a b c d Rosenzweig, Efrat (13 de julio de 2009). "Cada aliento que tomas" . Fundación Nacional de Ciencias . Consultado el 16 de octubre de 2018 .
  10. ^ Barboza, Tony (21 de septiembre de 2018). "87 días de smog: el sur de California acaba de ver su racha más larga de mal aire en décadas" . Los Angeles Times . Consultado el 16 de octubre de 2018 .
  11. ^ a b "2007 Barbara Finlayson-Pitts, UC Irvine" . Sección del Sur de California de la Sociedad Química Estadounidense . 2012-07-17 . Consultado el 16 de octubre de 2018 .
  12. ^ a b Informe del estudio de consenso (2016). "Capítulo 3 Entendiendo hoy" . El futuro de la investigación de la química atmosférica: recordar el ayer, comprender el hoy, anticipar el mañana . Prensa de Academias Nacionales. págs. 48–50. doi : 10.17226 / 23573 . ISBN 978-0309445658. Consultado el 16 de octubre de 2018 .
  13. ^ a b c Raff, JD; Njegic, B .; Chang, WL; Gordon, MS; Dabdub, D .; Gerber, RB; Finlayson-Pitts, BJ (20 de julio de 2009). "Activación del cloro en interiores y exteriores a través de reacciones mediadas por la superficie de óxidos de nitrógeno con cloruro de hidrógeno" (PDF) . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 106 (33): 13647-13654. Código bibliográfico : 2009PNAS..10613647R . doi : 10.1073 / pnas.0904195106 . PMC 2713392 . PMID 19620710 .   
  14. ^ a b Finlayson-Pitts, Barbara J. (febrero de 2010). "Halógenos en la troposfera". Química analítica . 82 (3): 770–776. doi : 10.1021 / ac901478p . PMID 20041651 . 
  15. ↑ a b Perraud, V .; Bruns, EA; Ezell, MJ; Johnson, SN; Yu, Y .; Alexander, ML; Zelenyuk, A .; Estoy rojo.; Chang, WL; Dabdub, D .; Pankow, JF; Finlayson-Pitts, BJ (30 de enero de 2012). "Formación y crecimiento de aerosoles orgánicos secundarios atmosféricos de desequilibrio" (PDF) . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 109 (8): 2836–2841. Código Bibliográfico : 2012PNAS..109.2836P . doi : 10.1073 / pnas.1119909109 . PMC 3286997 . PMID 22308444 .   
  16. ^ Barringer, Felicity (18 de febrero de 2012). "Los científicos encuentran nuevos peligros en partículas diminutas pero omnipresentes en la contaminación del aire" . The New York Times . Consultado el 16 de octubre de 2018 .
  17. ↑ a b Barboza, Tony (25 de junio de 2014). "James Pitts muere a los 93 años; su investigación condujo a un aire más limpio en California" . Los Angeles Times . Consultado el 18 de julio de 2014 .
  18. ^ "Ganador del premio RSC Environment Prize 2019" . www.rsc.org . Consultado el 20 de junio de 2019 .
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