Gasfasekinetik af OH + CH3CH2OH-reaktionen ved temperaturer i det interstellare medium (T = 21-107 K) – Physical Chemistry Chemical Physics (RSC Publishing)

Ethanol, CH3CH2OH, er blevet afsløret i det interstellare medium (ISM) ved hjælp af radioastronomi, og det menes at blive frigivet til gasfasen efter opvarmningsfasen af kornoverfladen, hvor det dannes. Når det først er i gasfasen, kan det ødelægges ved forskellige reaktioner med atomare og radikale arter, såsom hydroxylradikaler (OH). Kendskabet til hastighedskoefficienterne for alle disse processer ved ISM-temperaturer er afgørende for en nøjagtig fortolkning af de observerede mængder. I dette arbejde har vi bestemt hastighedskoefficienten for OH’s reaktion med CH3CH2OH (k(T)) mellem 21 og 107 K ved hjælp af den pulserende og kontinuerlige CRESU-teknik (Cinétique de Réaction en Ecoulement Supersonique Uniforme, hvilket betyder Reaction Kinetics in a Uniform Supersonic Flow). Den pulserende laserfotolyse-teknik blev anvendt til at generere OH-radikaler, hvis tidsudvikling blev overvåget ved laserinduceret fluorescens. Der blev observeret en stigning på ca. 4 gange for k(21 K) i forhold til k(107 K). I forhold til k(300 K) er OH-reaktiviteten ved 21 K forbedret med to størrelsesordener. Det opnåede T-udtryk i det undersøgte temperaturområde er k(T) = (2,1 ± 0,5) × 10-11 (T/300 K)-(0,71 ± 0,10) cm3 molekyle-1 s-1. Desuden er trykafhængigheden af k(T) blevet undersøgt ved flere temperaturer mellem 21 K og 90 K. Der blev ikke observeret nogen trykafhængighed af k(T) i de undersøgte områder. Dette kan betyde, at denne reaktion er rent bimolekylær, eller at højtryksgrænsen nås ved det laveste samlede tryk, der eksperimentelt er tilgængeligt i vores system. Ud fra vores resultater bekræftes det, at k(T) ved sædvanlige IS-temperaturer (∼10-100 K) er meget hurtig. Typiske hastighedskoefficienter kan anses for at ligge inden for ca. 4 × 10-11 cm3 molekyle-1 s-1 ved 100 K og omkring 1 × 10-10 cm3 molekyle-1 s-1 ved 20 K. Ekstrapolationen af k ved de laveste temperaturer i de tætte molekylære skyer i ISM diskuteres også i denne artikel.

Skriv en kommentar