Gas phase kinetics of the OH + CH3CH2OH reaction at temperatures of the interstellar medium (T = 21-107 K) – Physical Chemistry Chemical Physics (RSC Publishing)

Ethanol, CH3CH2OH, został odkryty w ośrodku międzygwiazdowym (ISM) przez radioastronomię i uważa się, że jest on uwalniany do fazy gazowej po fazie nagrzewania powierzchni ziaren, gdzie jest formowany. Gdy znajdzie się w fazie gazowej, może zostać zniszczony w wyniku różnych reakcji z atomami i rodnikami, takimi jak rodniki hydroksylowe (OH). Znajomość współczynników szybkości wszystkich tych procesów w temperaturach ISM jest niezbędna do dokładnej interpretacji obserwowanych obfitości. W niniejszej pracy wyznaczyliśmy współczynnik szybkości dla reakcji OH z CH3CH2OH (k(T)) w zakresie 21-107 K stosując impulsową i ciągłą technikę CRESU (Cinétique de Réaction en Ecoulement Supersonique Uniforme, czyli Kinetyka Reakcji w Jednolitym Przepływie Naddźwiękowym). Technika impulsowej fotolizy laserowej została wykorzystana do generowania rodników OH, których ewolucję czasową monitorowano za pomocą fluorescencji indukowanej laserem. Zaobserwowano około 4-krotny wzrost k(21 K) w stosunku do k(107 K). W odniesieniu do k(300 K), reaktywność OH w 21 K jest zwiększona o dwa rzędy wielkości. Otrzymane wyrażenie T w badanym zakresie temperatur wynosi k(T) = (2.1 ± 0.5) × 10-11 (T/300 K)-(0.71±0.10) cm3 molekuły-1 s-1. Ponadto, zbadano zależność k(T) od ciśnienia w kilku temperaturach pomiędzy 21 K a 90 K. W badanych zakresach nie zaobserwowano zależności k(T) od ciśnienia. Może to sugerować, że reakcja ta jest czysto bimolekularna lub że granica wysokiego ciśnienia jest osiągana przy najniższym ciśnieniu całkowitym dostępnym eksperymentalnie w naszym układzie. Z naszych wyników wynika, że k(T) w typowych temperaturach IS (∼ 10-100 K) jest bardzo szybkie. Typowe współczynniki szybkości mieszczą się w zakresie około 4 × 10-11 cm3 molekuły-1 s-1 w temperaturze 100 K i około 1 × 10-10 cm3 molekuły-1 s-1 w temperaturze 20 K. Ekstrapolacja k w najniższych temperaturach gęstych obłoków molekularnych ISM jest również przedyskutowana w tej pracy.

.

Dodaj komentarz