Gasfase kinetiek van de OH + CH3CH2OH reactie bij temperaturen van het interstellair medium (T = 21-107 K) – Fysische Chemie Chemische Fysica (RSC Publishing)

Ethanol, CH3CH2OH, is door radioastronomie in het interstellair medium (ISM) onthuld en men denkt dat het na de opwarmingsfase van het korreloppervlak, waar het gevormd wordt, in de gasfase vrijkomt. Eenmaal in de gasfase kan het worden vernietigd door verschillende reacties met atomaire en radicale soorten, zoals hydroxyl (OH) radicalen. De kennis van de snelheidscoëfficiënten van al deze processen bij temperaturen van het ISM is essentieel voor de nauwkeurige interpretatie van de waargenomen abundanties. In dit werk hebben we de snelheidscoëfficiënt bepaald voor de reactie van OH met CH3CH2OH (k(T)) tussen 21 en 107 K door gebruik te maken van de gepulste en continue CRESU-techniek (Cinétique de Réaction en Ecoulement Supersonique Uniforme, oftewel Reactiekinetiek in een Uniforme Supersonische Stroming). De gepulseerde laserfotolyse techniek werd gebruikt voor het genereren van OH radicalen, waarvan de tijdsevolutie werd gevolgd door laser geïnduceerde fluorescentie. Een toename van ongeveer 4 maal werd waargenomen voor k(21 K) ten opzichte van k(107 K). Ten opzichte van k(300 K) is de OH-reactiviteit bij 21 K met twee orden van grootte toegenomen. De verkregen T-uitdrukking in het onderzochte temperatuurgebied is k(T) = (2,1 ± 0,5) × 10-11 (T/300 K)-(0,71±0,10) cm3 molecule-1 s-1. Bovendien is de drukafhankelijkheid van k(T) onderzocht bij verschillende temperaturen tussen 21 K en 90 K. Er werd geen drukafhankelijkheid van k(T) waargenomen in de onderzochte bereiken. Dit kan betekenen dat deze reactie zuiver bimoleculair is of dat de hogedruklimiet wordt bereikt bij de laagste totale druk die experimenteel in ons systeem mogelijk is. Uit onze resultaten blijkt dat k(T) bij de gebruikelijke IS-temperaturen (∼10-100 K) zeer snel is. Typische snelheidscoëfficiënten liggen tussen ongeveer 4 × 10-11 cm3 molecuul-1 s-1 bij 100 K en rond 1 × 10-10 cm3 molecuul-1 s-1 bij 20 K. De extrapolatie van k bij de laagste temperaturen van de dichte moleculaire wolken van het ISM wordt in dit artikel ook besproken.

Plaats een reactie