Gasfaskinetik för OH + CH3CH2OH-reaktionen vid temperaturer i det interstellära mediet (T = 21-107 K) – Physical Chemistry Chemical Physics (RSC Publishing)

Ethanol, CH3CH2OH, har avslöjats i det interstellära mediet (ISM) med hjälp av radioastronomi, och man tror att den släpps ut i gasfasen efter uppvärmningsfasen av kornytan, där den bildas. När den väl befinner sig i gasfasen kan den förstöras genom olika reaktioner med atom- och radikalarter, t.ex. hydroxylradikaler (OH-radikaler). Kunskap om hastighetskoefficienterna för alla dessa processer vid ISM-temperaturer är avgörande för en korrekt tolkning av de observerade mängderna. I detta arbete har vi bestämt hastighetskoefficienten för OH:s reaktion med CH3CH2OH (k(T)) mellan 21 och 107 K genom att använda den pulsade och kontinuerliga CRESU-tekniken (Cinétique de Réaction en Ecoulement Supersonique Uniforme, vilket betyder Reaction Kinetics in a Uniform Supersonic Flow). Den pulsade laserfotolystekniken användes för att generera OH-radikaler, vars tidsutveckling övervakades med hjälp av laserinducerad fluorescens. En ökning på cirka 4 gånger observerades för k(21 K) jämfört med k(107 K). Med avseende på k(300 K) är OH-reaktiviteten vid 21 K två gånger större än k(300 K). Det erhållna T-uttrycket i det undersökta temperaturområdet är k(T) = (2,1 ± 0,5) × 10-11 (T/300 K)-(0,71±0,10) cm3 molekyl-1 s-1. Dessutom har tryckberoendet av k(T) undersökts vid flera temperaturer mellan 21 K och 90 K. Inget tryckberoende av k(T) observerades i de undersökta områdena. Detta kan innebära att denna reaktion är rent bimolekylär eller att högtrycksgränsen nås vid det lägsta experimentellt tillgängliga totaltrycket i vårt system. Från våra resultat bekräftas att k(T) vid vanliga IS-temperaturer (∼10-100 K) är mycket snabb. Typiska hastighetskoefficienter kan anses ligga inom cirka 4 × 10-11 cm3 molekyl-1 s-1 vid 100 K och cirka 1 × 10-10 cm3 molekyl-1 s-1 vid 20 K. Extrapoleringen av k vid de lägsta temperaturerna i de täta molekylmolnen i ISM diskuteras också i denna artikel.

Lämna en kommentar