Cinetica della fase gassosa della reazione OH + CH3CH2OH alle temperature del mezzo interstellare (T = 21-107 K) – Physical Chemistry Chemical Physics (RSC Publishing)

L’etanolo, CH3CH2OH, è stato rivelato nel mezzo interstellare (ISM) dalla radioastronomia e si pensa che venga rilasciato nella fase gassosa dopo la fase di riscaldamento della superficie del grano, dove si forma. Una volta nella fase gassosa, può essere distrutto da diverse reazioni con specie atomiche e radicali, come i radicali idrossili (OH). La conoscenza dei coefficienti di tasso di tutti questi processi alle temperature dell’ISM è essenziale per l’interpretazione accurata delle abbondanze osservate. In questo lavoro, abbiamo determinato il coefficiente di velocità per la reazione di OH con CH3CH2OH (k(T)) tra 21 e 107 K impiegando la tecnica CRESU (Cinétique de Réaction en Ecoulement Supersonique Uniforme, che significa Cinetica di reazione in un flusso supersonico uniforme) pulsata e continua. La tecnica di fotolisi laser pulsata è stata utilizzata per generare radicali OH, la cui evoluzione temporale è stata monitorata dalla fluorescenza indotta dal laser. Un aumento di circa 4 volte è stato osservato per k(21 K) rispetto a k(107 K). Rispetto a k(300 K), la reattività OH a 21 K è aumentata di due ordini di grandezza. L’espressione T ottenuta nell’intervallo di temperatura studiato è k(T) = (2,1 ± 0,5) × 10-11 (T/300 K)-(0,71±0,10) cm3 molecola-1 s-1. Inoltre, la dipendenza dalla pressione di k(T) è stata studiata a diverse temperature tra 21 K e 90 K. Nessuna dipendenza dalla pressione di k(T) è stata osservata negli intervalli studiati. Questo può implicare che questa reazione è puramente bimolecolare o che il limite di alta pressione è raggiunto alla più bassa pressione totale sperimentalmente accessibile nel nostro sistema. Dai nostri risultati, k(T) alle temperature usuali di IS (∼10-100 K) è confermato essere molto veloce. I coefficienti di velocità tipici possono essere considerati entro circa 4 × 10-11 cm3 molecola-1 s-1 a 100 K e circa 1 × 10-10 cm3 molecola-1 s-1 a 20 K. L’estrapolazione di k alle temperature più basse delle nuvole molecolari dense dell’ISM è anche discussa in questo documento.

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