Az OH + CH3CH2OH reakció gázfázisú kinetikája a csillagközi közeg hőmérsékletén (T = 21-107 K) – Fizikai Kémia Kémiai Fizika (RSC Publishing)

A csillagközi közegben (ISM) a radioasztronómia által feltárt etanol, CH3CH2OH, feltehetően a szemcsék felszínének felmelegedési fázisa után kerül a gázfázisba, ahol kialakul. A gázfázisba kerülve különböző reakciók révén atomos és gyökös fajokkal, például hidroxil (OH) gyökökkel pusztulhat el. Mindezen folyamatok sebességi együtthatóinak ismerete az ISM hőmérsékletén elengedhetetlen a megfigyelt bőségek pontos értelmezéséhez. Ebben a munkában az OH és a CH3CH2OH reakciójának sebességi együtthatóját (k(T)) határoztuk meg 21 és 107 K között az impulzusos és folyamatos CRESU (Cinétique de Réaction en Ecoulement Supersonique Uniforme, azaz Reaction Kinetics in a Uniform Supersonic Flow) technika alkalmazásával. Az impulzuslézeres fotolízis technikát használtuk OH-gyökök előállítására, amelyek időbeli fejlődését lézerindukált fluoreszcenciával követtük nyomon. A k(21 K) esetében körülbelül négyszeres növekedést figyeltek meg a k(107 K)-hoz képest. A k(300 K)-hoz képest az OH-reaktivitás 21 K-nál két nagyságrenddel nőtt. A kapott T-kifejezés a vizsgált hőmérséklet-tartományban k(T) = (2,1 ± 0,5) × 10-11 (T/300 K)-(0,71±0,10) cm3 molekula-1 s-1. Ezenkívül a k(T) nyomásfüggését is megvizsgáltuk több hőmérsékleten 21 K és 90 K között. A k(T) nyomásfüggését a vizsgált tartományokban nem figyeltük meg. Ez arra utalhat, hogy ez a reakció tisztán bimolekuláris, vagy arra, hogy a nagynyomású határértéket a rendszerünkben kísérletileg elérhető legkisebb össznyomáson érjük el. Eredményeink alapján a k(T) a szokásos IS-hőmérsékleteken (∼10-100 K) megerősítést nyert, hogy nagyon gyors. A tipikus sebességi együtthatók 100 K-nál körülbelül 4 × 10-11 cm3 molekula-1 s-1, 20 K-nál pedig 1 × 10-10 cm3 molekula-1 s-1 körüli értékeknek tekinthetők. A k extrapolációját az ISM sűrű molekulafelhőinek legalacsonyabb hőmérsékletére is tárgyaljuk ebben a tanulmányban.

A k extrapolációját az ISM sűrű molekulafelhőinek legalacsonyabb hőmérsékletére is tárgyaljuk.

Szólj hozzá!