हाइड्रॉक्सिल रेडिकल: Difference between revisions

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== जल शोधन ==
== जल शोधन ==
समग्र रूप से [[उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रिया|उच्च ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं]] (AOPs) के रूप में ज्ञात पद्धतियों की एक श्रृंखला का उपयोग करके कार्बनिक प्रदूषकों के ऑक्सीकर विनाश में हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। AOPs में प्रदूषकों का विनाश कार्बनिक यौगिकों पर हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स की अचयनात्मक प्रतिक्रिया पर आधारित है। यह [[कीटनाशकों]], औषधीय यौगिकों, [[रंजकों]] आदि सहित प्रदूषकों की एक श्रृंखला के विपरीत अत्यधिक प्रभावी है।<ref>{{cite journal|last=Sunil Paul|first=M. M.|author2=Aravind, Usha K. |author3=Pramod, G. |author4= Aravindakumar, C.T. |title=जलीय माध्यम में हाइड्रॉक्सिल रेडिकल द्वारा फेनसल्फोथियन का ऑक्सीडेटिव क्षरण|journal=Chemosphere|date=April 2013 |volume=91|issue=3|pages=295–301|doi=10.1016/j.chemosphere.2012.11.033|pmid=23273737|bibcode=2013Chmsp..91..295S}}</ref><ref>{{cite journal|vauthors=Sreekanth R, Prasanthkumar KP, Sunil Paul MM, Aravind UK, Aravindakumar CT |title=Oxidation reactions of 1- and 2-naphthols: an experimental and theoretical study.|journal=The Journal of Physical Chemistry A|date=Nov 7, 2013|volume=117|issue=44|pages=11261–70|doi=10.1021/jp4081355|pmid=24093754|bibcode=2013JPCA..11711261S}}</ref>
समग्र रूप से [[उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रिया|उच्च ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं]] (AOPs) के रूप में ज्ञात पद्धतियों की एक श्रृंखला का उपयोग करके कार्बनिक प्रदूषकों के ऑक्सीकर विनाश में हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। AOPs में प्रदूषकों का विनाश कार्बनिक यौगिकों पर हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स की अचयनात्मक प्रतिक्रिया पर आधारित है। यह [[कीटनाशकों]], औषधीय यौगिकों, [[रंजकों]] आदि सहित प्रदूषकों की एक श्रृंखला के विपरीत अत्यधिक प्रभावी है।<ref>{{cite journal|last=Sunil Paul|first=M. M.|author2=Aravind, Usha K. |author3=Pramod, G. |author4= Aravindakumar, C.T. |title=जलीय माध्यम में हाइड्रॉक्सिल रेडिकल द्वारा फेनसल्फोथियन का ऑक्सीडेटिव क्षरण|journal=Chemosphere|date=April 2013 |volume=91|issue=3|pages=295–301|doi=10.1016/j.chemosphere.2012.11.033|pmid=23273737|bibcode=2013Chmsp..91..295S}}</ref><ref>{{cite journal|vauthors=Sreekanth R, Prasanthkumar KP, Sunil Paul MM, Aravind UK, Aravindakumar CT |title=Oxidation reactions of 1- and 2-naphthols: an experimental and theoretical study.|journal=The Journal of Physical Chemistry A|date=Nov 7, 2013|volume=117|issue=44|pages=11261–70|doi=10.1021/jp4081355|pmid=24093754|bibcode=2013JPCA..11711261S}}</ref>


== वायु शोधन ==
== वायु शोधन ==
 
हाइड्रॉक्सिल रेडिकल को अक्सर [[क्षोभमंडल]] ([[ट्रोपोस्फियर]]) के <nowiki>''डिटर्जेंट''</nowiki> के रूप में निर्दिष्ट किया जाता है क्योंकि यह कई प्रदूषकों के साथ प्रतिक्रिया करता है, उन्हें विघटित करता है, अक्सर उनके निष्कासन के पहले चरण के रूप में कार्य करता है। [[मीथेन]] और [[ओजोन]] जैसी कुछ [[ग्रीनहाउस गैस|ग्रीनहाउस]] गैसों को समाप्त करने में के साथ-साथ रोगजनक वायरस और बैक्टीरिया को निष्क्रिय करने और एलर्जेनिक पराग और मोल्ड बीजाणुओं को बेअसर करने में भी इसकी महत्वपूर्ण भूमिका है। हाइड्रॉक्सिल रेडिकल के साथ प्रतिक्रिया की दर अक्सर यह निर्धारित करती है कि वातावरण में कितने समय तक प्रदूषक रहते हैं, अगर वे फोटोलिसिस से नहीं गुजरते हैं या बारिश से बाहर हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, मीथेन, जो हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स के साथ अपेक्षाकृत धीमी प्रतिक्रिया करती है, का औसत जीवनकाल 5 वर्ष से अधिक होता है और कई [[क्लोरोफ्लोरोकार्बन]] का जीवनकाल 50 वर्ष या उससे अधिक होता है। अन्य प्रदूषक, जैसे कि बड़े [[हाइड्रोकार्बन]], कुछ घंटों से भी कम समय के बहुत कम औसत जीवनकाल हो सकते हैं।
हाइड्रॉक्सिल रेडिकल को अक्सर क्षोभमंडल के डिटर्जेंट के रूप में संदर्भित किया जाता है क्योंकि यह कई प्रदूषकों के साथ प्रतिक्रिया करता है, उन्हें विघटित करता है, अक्सर उनके निष्कासन के पहले चरण के रूप में कार्य करता है। [[मीथेन]] और [[ओजोन]] जैसी कुछ [[ग्रीनहाउस गैस]]ों को खत्म करने में भी इसकी महत्वपूर्ण भूमिका है,<ref>{{cite journal |publisher=[[IPCC]] |title=हाइड्रॉक्सिल फ्री रेडिकल में रुझान|quote=The hydroxyl free radical (OH) is the major oxidizing chemical in the atmosphere, destroying about 3.7 billion tonnes of trace gases, including methane and all HFCs and HCFCs, each year (Ehhalt, 1999). |url=http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-chapter2.pdf |number=IPCC AR4 WG1 }}</ref> साथ ही रोगजनक वायरस और [[ जीवाणु ]] को निष्क्रिय करने और एलर्जिनिक पराग और मोल्ड स्पोर को निष्क्रिय करने के साथ-साथ। हाइड्रॉक्सिल रेडिकल के साथ प्रतिक्रिया की दर अक्सर यह निर्धारित करती है कि वातावरण में कितने समय तक प्रदूषक रहते हैं, अगर वे फोटोलिसिस से नहीं गुजरते हैं या बारिश से बाहर हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, मीथेन, जो हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स के साथ अपेक्षाकृत धीमी प्रतिक्रिया करती है, का औसत जीवनकाल 5 वर्ष से अधिक होता है और कई [[क्लोरोफ्लोरोकार्बन]] का जीवनकाल 50 वर्ष या उससे अधिक होता है। अन्य प्रदूषक, जैसे कि बड़े [[हाइड्रोकार्बन]], कुछ घंटों से भी कम समय के बहुत कम औसत जीवनकाल हो सकते हैं।


कई अस्थिर कार्बनिक यौगिकों (वीओसी) के साथ पहली प्रतिक्रिया एक [[हाइड्रोजन]] परमाणु को हटाने, जलबनाने और एक [[ एल्काइल ]] रेडिकल (आर) है।<sup>•</sup>).
कई अस्थिर कार्बनिक यौगिकों (वीओसी) के साथ पहली प्रतिक्रिया एक [[हाइड्रोजन]] परमाणु को हटाने, जलबनाने और एक [[ एल्काइल ]] रेडिकल (आर) है।<sup>•</sup>).

Revision as of 11:20, 11 June 2023

हाइड्रॉक्सिल रेडिकल
Stick model of the hydroxyl radical with molecular orbitals
Names
IUPAC name
Hydroxyl radical
Systematic IUPAC name
  • Oxidanyl[1] (substitutive)
  • Hydridooxygen(•)[1] (additive)
Other names
  • Hydroxy
  • Hydroxyl
  • λ1-Oxidanyl
Identifiers
3D model (JSmol)
ChEBI
ChemSpider
105
KEGG
  • InChI=1S/HO/h1H checkY
    Key: TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N checkY
  • [OH]
Properties
HO
Molar mass 17.007 g·mol−1
Thermochemistry
183.71 J K−1 mol−1
38.99 kJ mol−1
Related compounds
Related compounds
 O2H+
OH−
O22−
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).

हाइड्रॉक्सिल रेडिकल द्विपरमाणुक अणु •
OH है| हाइड्रॉक्सिल रेडिकल तनु गैस के रूप में बहुत स्थिर है, लेकिन संघनित प्रावस्था में यह बहुत तेजी से विघटित होता है। यह कुछ स्थितियों में व्यापक है।[2] विशेष रूप से हाइड्रोपरॉक्साइड (ROOH) के अपघटन से या वायुमंडलीय रसायन में, जल के साथ उत्तेजित परमाणु ऑक्सीजन की अभिक्रिया से हाइड्रॉक्सिल रेडिकल उत्पन्न होते हैं। यह विकिरण रसायन के क्षेत्र में भी महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह हाइड्रोजन परऑक्साइड और ऑक्सीजन के निर्माण की ओर जाता है, जो रेडियोधर्मी वातावरण के नीचे शीतलक प्रणालियों में संक्षारण (जंग) और एससीसी को बढ़ा सकता है।

कार्बनिक संश्लेषण में, हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स सबसे अधिक 1-हाइड्रॉक्सी-2(1H)-पिरिडीनेथियोन के प्रकाशअपघटन द्वारा उत्पन्न होते हैं।

चिन्हांकन

हाइड्रॉक्सिल रेडिकल के अयुग्मित इलेक्ट्रान को अधिकृत रूप से O के अतिरिक्त एक मध्य बिंदु, •, द्वारा दर्शाया जाता है।[3]


जीव विज्ञान

हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स को कभी-कभी प्रतिरक्षा प्रक्रिया के सह उत्पाद के रूप में उत्पादित किया जा सकता है। कुछ बैक्टीरिया जैसे बहुत विशिष्ट रोगाणुओं के संपर्क में आने पर मैक्रोफेज और माइक्रोग्लिया अक्सर इस यौगिक को उत्पन्न करते हैं। हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स की विनाशकारी क्रिया को कई तंत्रिका संबंधी(न्यूरोलॉजिकल) स्वप्रतिरक्षित रोगों जैसे HAND में संयुक्त किया गया है, जब प्रतिरक्षी कोशिकाएं अत्यधिक सक्रिय हो जाती हैं और प्रतिवेशी स्वस्थ कोशिकाओं के लिए विषाक्त हो जाती हैं।[4]

हाइड्रॉक्सिल रेडिकल लगभग सभी प्रकार के वृहत् अणुओं को नुकसान पहुंचा सकता है: कार्बोहाइड्रेट, न्यूक्लिक अम्ल (उत्परिवर्तन), वसा (वसा परॉक्सीकरण), और अमीनो अम्ल (जैसे फेनिलएलनिन का m-टायरोसिन और o-टायरोसिन में रूपांतरण)।[5] हाइड्रॉक्सिल रेडिकल में लगभग 10−9 सेकेंड के विवो अर्ध-आयु     और उच्च अभिक्रियता में बहुत कम है।[6] यह इसे जीव के लिए एक बहुत ही खतरनाक यौगिक बनाता है। Reiter RJ, Melchiorri D, Sewerynek E, et al. (January 1995). "एंटीऑक्सीडेंट के रूप में मेलाटोनिन की भूमिका का समर्थन करने वाले साक्ष्य की समीक्षा". J. Pineal Res. 18 (1): 1–11. doi:10.1111/j.1600-079x.1995.tb00133.x. PMID 7776173. S2CID 24184946.[7] सुपरऑक्साइड के विपरीत, जिसे सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज़ द्वारा डिटॉक्सिफाई किया जा सकता है, हाइड्रॉक्सिल रेडिकल को एक एन्जाइमी अभिक्रिया द्वारा समाप्त नहीं किया जा सकता है।

रोगजनकों पर प्रभाव

हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स को कुछ विसंक्रामकों की गतिविधि में महत्वपूर्ण माना जाता है, क्योंकि वे बैक्टीरिया (ग्राम नकारात्मक और ग्राम सकारात्मक दोनों) में आवश्यक कोशिका घटकों पर अटैक करते हैं और वायरस की बाह्य संरचनाओं को ऑक्सीकृत करते हैं। हाइड्रॉक्सिल रैडिकल्स वायरस के आसपास के लिपिड एनवेलप और/या कैप्सिड को बाधित करते हैं, जिससे लाइसिंग होती है। वे वायरस के आंतरिक भाग में भी प्रवेश करते हैं और जीनोम को बाधित करते हैं। ये क्रियाएं वायरस को निष्क्रिय कर देती हैं। इन प्रक्रियाओं से हाइड्रोजन परऑक्साइड के विसंक्रामक गुण उत्पन्न होते हैं।[8]


ऐलर्जन पर प्रभाव

हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स को तृतीयक संरचना के निम्नीकरण और संशोधन और/या प्रोटीन विकृतीकरण और/या एकत्रीकरण के माध्यम से परागण, बीजाणुओं और पालतू पशुओं की रूसी (डैन्डर) में IgE-बंधन क्षमता को संशोधित करने के लिए दिखाया गया है, जिसके परिणामस्वरूप एक संशोधित एलर्जेन संरचना होती है। हाइड्रॉक्सिल रेडिकल तुरंत Der p1 और Der f1 (घर की धूल के कण ) को विकृत देते हैं। हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स अपनी प्रोटीन संरचनाओं को ऑक्सीकृत करते हैं, उदाहरण के लिए मुख्य रूप से हाइड्रोजन अमूर्तता या ऑक्सीजन के अतिरिक्त होने के कारण प्रोटीन रीढ़ की क्षति होती है। दोनों हाइड्रॉक्सिल रेडिकल ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप एक संशोधित एलर्जेन संरचना होती है। संशोधित एलर्जेन संरचनाओं को अब प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा मान्यता नहीं दी जाती है और इसलिए हिस्टेमीन और अन्य रासायनिक मध्यस्थों को जारी नहीं किया जाता है।[9][10][11][12]

जल शोधन

एक हाइड्रॉक्साइड आयन और एक हाइड्रॉक्सिल रेडिकल की तुलना।

जल शोधन

समग्र रूप से उच्च ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं (AOPs) के रूप में ज्ञात पद्धतियों की एक श्रृंखला का उपयोग करके कार्बनिक प्रदूषकों के ऑक्सीकर विनाश में हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। AOPs में प्रदूषकों का विनाश कार्बनिक यौगिकों पर हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स की अचयनात्मक प्रतिक्रिया पर आधारित है। यह कीटनाशकों, औषधीय यौगिकों, रंजकों आदि सहित प्रदूषकों की एक श्रृंखला के विपरीत अत्यधिक प्रभावी है।[13][14]

वायु शोधन

हाइड्रॉक्सिल रेडिकल को अक्सर क्षोभमंडल (ट्रोपोस्फियर) के ''डिटर्जेंट'' के रूप में निर्दिष्ट किया जाता है क्योंकि यह कई प्रदूषकों के साथ प्रतिक्रिया करता है, उन्हें विघटित करता है, अक्सर उनके निष्कासन के पहले चरण के रूप में कार्य करता है। मीथेन और ओजोन जैसी कुछ ग्रीनहाउस गैसों को समाप्त करने में के साथ-साथ रोगजनक वायरस और बैक्टीरिया को निष्क्रिय करने और एलर्जेनिक पराग और मोल्ड बीजाणुओं को बेअसर करने में भी इसकी महत्वपूर्ण भूमिका है। हाइड्रॉक्सिल रेडिकल के साथ प्रतिक्रिया की दर अक्सर यह निर्धारित करती है कि वातावरण में कितने समय तक प्रदूषक रहते हैं, अगर वे फोटोलिसिस से नहीं गुजरते हैं या बारिश से बाहर हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, मीथेन, जो हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स के साथ अपेक्षाकृत धीमी प्रतिक्रिया करती है, का औसत जीवनकाल 5 वर्ष से अधिक होता है और कई क्लोरोफ्लोरोकार्बन का जीवनकाल 50 वर्ष या उससे अधिक होता है। अन्य प्रदूषक, जैसे कि बड़े हाइड्रोकार्बन, कुछ घंटों से भी कम समय के बहुत कम औसत जीवनकाल हो सकते हैं।

कई अस्थिर कार्बनिक यौगिकों (वीओसी) के साथ पहली प्रतिक्रिया एक हाइड्रोजन परमाणु को हटाने, जलबनाने और एक एल्काइल रेडिकल (आर) है।•).

•ओएच + आरएच → एच2ओ + आर•

एल्काइल रेडिकल आमतौर पर ऑक्सीजन के साथ एक peroxy रेडिकल बनाने के लिए तेजी से प्रतिक्रिया करेगा।[15]

आर• + ओ2 → आरओ•
2

क्षोभमंडल में इस रेडिकल का भाग्य सूरज की रोशनी की मात्रा, वातावरण में प्रदूषण और इसे बनाने वाले अल्काइल रेडिकल की प्रकृति जैसे कारकों पर निर्भर है।[16] हाइड्रॉक्सिल रेडिकल निर्माण के लिए अग्रणी वायुमंडलीय रसायन आमतौर पर घर के अंदर अनुपस्थित होता है। हालाँकि नासा द्वारा विकसित तकनीकों (देखें नेक्स्ट जनरेशन हाइब्रिड फोटो-कैटेलिटिक ऑक्सीडेशन (PCO) फॉर ट्रेस कॉन्टामिनेंट कंट्रोल (H-PCO)), ने इसे पुन: पेश करना संभव बना दिया है एक उपकरण (फ़िल्टर) के भीतर हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स के बाहरी प्रभाव, वायरस और बैक्टीरिया के निरंतर निष्क्रियकरण को सक्षम करने, जहरीली गैसों (जैसे अमोनिया, कार्बन मोनोआक्साइड और formaldehyde) को हटाने और गंध, और उस इनडोर हवा से एलर्जी को बेअसर करने के लिए जो इससे होकर गुजरती है। फिल्टर। हालांकि, एक इनडोर अंतरिक्ष में इस तरह के एक फिल्टर का प्रभाव सीमित है, क्योंकि एक अंतरिक्ष यान के विपरीत, एक इनडोर अंतरिक्ष में हमेशा बदलती हवा का केवल एक सीमित अनुपात ही फिल्टर डिवाइस से गुजरता है। [17] और क्योंकि निर्मित हाइड्रॉक्सिल रेडिकल डिवाइस के भीतर बहुत ही कम समय के लिए मौजूद होते हैं और आम तौर पर केवल इनडोर वायु के माध्यम से कमजोर रूप से फैलते हैं।

इन अंतर्निहित सीमाओं को दूर करने के लिए, Hydroxyl Diffuser तकनीक हाल ही में विकसित की गई है, जो नासा के दृष्टिकोण पर आधारित है, जो घर के अंदर बाहरी वायु रसायन को फिर से बनाकर, एक हाइड्रॉक्सिल रेडिकल कैस्केड का लगातार प्रचार करके एक कदम आगे जाती है। हवा की गति के बिना miolecular प्रसार द्वारा सेकंड में एक इनडोर अंतरिक्ष भर में। यूके की पब्लिक हेल्थ इंग्लैंड प्रयोगशालाओं द्वारा परीक्षण की गई इस नई तकनीक कथित तौर पर ने पूरे इनडोर स्थान में उच्च सांद्रता, मारने में मुश्किल, हवाई MS-2 वायरस को लॉग 6 मार दिया मिनटों में।

एक अन्य विकास में, इंजीनियर्ड वाटर नैनोस्ट्रक्चर (EWNS) समानांतर में दो प्रक्रियाओं का उपयोग करके संश्लेषित किया जाता है, अर्थात् जलका विद्युत छिड़काव और आयनीकरण। बड़ी संख्या में प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस), मुख्य रूप से हाइड्रॉक्सिल (ओएच) का उत्पादन करने के लिए दबावयुक्त जलएक विद्युत क्षेत्र (3-5 केवी) में एक हाइपोडर्मिक सुई को बाहर निकालता है।•) और सुपरऑक्साइड (O•−
2) रेडिकल्स। हालांकि, हाइड्रॉक्सिल डिफ्यूज़र तकनीक की तुलना में, हवाई जीवाणुओं में केवल लगभग 0.5 लॉग की कमी दर्ज की गई थी। [18]


पृथ्वी के वातावरण में

हाइड्रॉक्सिल रेडिकल वायुमंडल में दो प्रमुख रासायनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा बनाए जाते हैं:

  • दिन के उजाले के घंटों के दौरान, वातावरण में एक फोटोकैमिकल प्रतिक्रिया होती है, जहां प्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य हवा में जलऔर टेरपेन्स (पौधों से स्रावित) के साथ प्रतिक्रिया करती हैं, जो प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) के रूप में जाने जाने वाले सरल उप-उत्पादों का उत्पादन करती हैं। ROS के मुख्य प्रकारों में से एक हाइड्रॉक्सिल रेडिकल है।
  • इसके अलावा, पूरे 24 घंटे के चक्र के दौरान, टेरपेन और ओजोन के बीच प्रतिक्रिया के माध्यम से ओएच बनता है।

हाइड्रॉक्सिल •ओएच रेडिकल पृथ्वी के वैश्विक वातावरण की ऑक्सीकरण क्षमता को नियंत्रित करने वाली प्रमुख रासायनिक प्रजातियों में से एक है। यह ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाशील प्रजाति पृथ्वी के वायुमंडल में ग्रीनहाउस गैसों और प्रदूषकों की सांद्रता और वितरण पर एक बड़ा प्रभाव डालती है। यह क्षोभमंडल में सबसे व्यापक ऑक्सीकारक है, जो वायुमंडल का सबसे निचला हिस्सा है। समझ •ओएच परिवर्तनशीलता वातावरण और जलवायु पर मानव प्रभावों का मूल्यांकन करने के लिए महत्वपूर्ण है। up>•OH प्रजातियों का जीवनकाल पृथ्वी के वातावरण में एक सेकंड से भी कम होता है।[19] की भूमिका को समझना •मीथेन के ऑक्सीकरण प्रक्रिया में OH (CH4) वातावरण में मौजूद पहले कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) और फिर कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) इस ग्रीनहाउस गैस के निवास समय, क्षोभमंडल के समग्र उत्सर्जन बजट और ग्लोबल वार्मिंग की प्रक्रिया पर इसके प्रभाव का आकलन करने के लिए महत्वपूर्ण है। का जीवनकाल •ओएच रेडिकल्स पृथ्वी के वातावरण में बहुत कम होते हैं, इसलिए •हवा में ओएच सांद्रता बहुत कम है और इसका प्रत्यक्ष पता लगाने के लिए बहुत संवेदनशील तकनीकों की आवश्यकता होती है।[20] मिथाइल क्लोरोफॉर्म (CH.) का विश्लेषण करके वैश्विक औसत हाइड्रॉक्सिल रेडिकल सांद्रता को अप्रत्यक्ष रूप से मापा गया है3सीसीएल3) हवा में मौजूद। मोंट्ज़का एट अल द्वारा प्राप्त परिणाम। (2011)[21] में अंतरवार्षिक परिवर्तनशीलता दर्शाता है •OH का अनुमान CH से लगाया गया है3सीसीएल3 माप छोटा है, यह दर्शाता है कि वैश्विक •OH आम तौर पर गड़बड़ी के खिलाफ अच्छी तरह से बफर होता है। यह छोटी परिवर्तनशीलता मुख्य रूप से ऑक्सीकृत मीथेन और अन्य ट्रेस गैसों के माप के अनुरूप है •OH, साथ ही साथ वैश्विक फोटोकैमिकल मॉडल गणनाएं।

2014 में, शोधकर्ताओं ने उष्णकटिबंधीय पश्चिम प्रशांत के एक बड़े क्षेत्र में क्षोभमंडल की पूरी गहराई में एक छेद या हाइड्रॉक्सिल की अनुपस्थिति की खोज की सूचना दी। उन्होंने सुझाव दिया कि यह छेद बड़ी मात्रा में ओजोन-अपमानजनक रसायनों को समताप मंडल तक पहुंचने की अनुमति दे रहा है, और यह पृथ्वी के जलवायु के संभावित परिणामों के साथ ध्रुवीय क्षेत्रों में ओजोन की कमी को महत्वपूर्ण रूप से मजबूत कर सकता है।[22]


खगोल विज्ञान

पहला इंटरस्टेलर डिटेक्शन

हाइड्रॉक्सिल की 18 सेमी अवशोषण लाइनों की उपस्थिति के लिए पहला प्रायोगिक साक्ष्य (कैसिओपिया ए के रेडियो अवशोषण स्पेक्ट्रम में •OH) रैडिकल वेनरेब एट अल द्वारा प्राप्त किया गया था।[23] 15-29 अक्टूबर, 1963 की अवधि के दौरान किए गए अवलोकनों के आधार पर।[24]


महत्वपूर्ण बाद की पहचान

Year Description
1967 •HO Molecules in the Interstellar Medium. Robinson and McGee. One of the first observational reviews of •OH observations. •OH had been observed in absorption and emission, but at this time the processes which populate the energy levels are not yet known with certainty, so the article does not give good estimates of •OH densities.[25]
1967 Normal •HO Emission and Interstellar Dust Clouds. Heiles. First detection of normal emission from •OH in interstellar dust clouds.[26]
1971 Interstellar molecules and dense clouds. D. M. Rank, C. H. Townes, and W. J. Welch. Review of the epoch about molecular line emission of molecules through dense clouds.[27]
1980 •HO observations of molecular complexes in Orion and Taurus. Baud and Wouterloot. Map of •OH emission in molecular complexes Orion and Taurus. Derived column densities are in good agreement with previous CO results.[28]
1981 Emission-absorption observations of HO in diffuse interstellar clouds. Dickey, Crovisier and Kazès. Observations of fifty eight regions which show HI absorption were studied. Typical densities and excitation temperature for diffuse clouds are determined in this article.[29]
1981 Magnetic fields in molecular clouds — •HO Zeeman observations. Crutcher, Troland, and Heiles. •OH Zeeman observations of the absorption lines produced in interstellar dust clouds toward 3C 133, 3C 123, and W51.[30]
1981 Detection of interstellar HO in the Far-Infrared. J. Storey, D. Watson, C. Townes. Strong absorption lines of •OH were detected at wavelengths of 119.23 and 119.44 μm in the direction of Sgr B2.[31]
1989 Molecular outflows in powerful HO megamasers. Baan, Haschick, and Henkel. Observations of •H and •OH molecular emission through •OH megamasers galaxies, in order to get a FIR luminosity and maser activity relation.[32]


ऊर्जा स्तर

•OH एक द्विपरमाणुक अणु है। आणविक अक्ष के साथ इलेक्ट्रॉनिक कोणीय गति +1 या -1 है, और इलेक्ट्रॉनिक स्पिन कोणीय गति S = है1⁄2. ऑर्बिट-स्पिन कपलिंग के कारण, स्पिन कोणीय गति को कक्षीय कोणीय गति के समानांतर या समानांतर दिशाओं में उन्मुख किया जा सकता है, जिससे Π में विभाजन होता है।1⁄2 और पी3⁄2 राज्यों। ऊपर>2पी3⁄2 की जमीनी स्थिति •OH लैम्ब्डा डबलिंग इंटरेक्शन (नाभिक रोटेशन और इसकी कक्षा के चारों ओर अयुग्मित इलेक्ट्रॉन गति के बीच एक इंटरैक्शन) द्वारा विभाजित है। प्रोटॉन के अयुग्मित स्पिन के साथ हाइपरफाइन इंटरेक्शन स्तरों को और विभाजित करता है।

रसायन विज्ञान

गैस चरण इंटरस्टेलर केमिस्ट्री का अध्ययन करने के लिए, दो प्रकार के इंटरस्टेलर बादलों में अंतर करना सुविधाजनक है: विसरित बादल, साथ में T = 30–100 K और n = 10–1000 cm−3, और घने बादल, साथ T = 10–30 K और घनत्व n = 104–103 cm−3.(हार्टक्विस्ट, मॉलिक्यूलर एस्ट्रोफिजिक्स, 1990)।

====उत्पादन के रास्ते ==== up>•OH मूलक H के उत्पादन से जुड़ा हुआ है2आणविक बादलों में ओ। का अध्ययन •टॉरस मॉलिक्यूलर क्लाउड-1 (TMC-1) में OH वितरण[33] सुझाव दें कि घने गैस में, •OH मुख्य रूप से H के विघटनकारी पुनर्संयोजन से बनता है3O+. विघटनकारी पुनर्संयोजन वह प्रतिक्रिया है जिसमें एक आणविक आयन एक इलेक्ट्रॉन के साथ पुनर्संयोजित होता है और तटस्थ टुकड़ों में अलग हो जाता है। के लिए महत्वपूर्ण गठन तंत्र •ओह हैं:

H3O+ + e− → •OH + H2

 

 

 

 

(Dissociative recombination:           1a)

H3O+ + e− → •OH + •H + •H

 

 

 

 

(Dissociative recombination:           1b)

HCO+
2 + e− → •OH + CO

 

 

 

 

(Dissociative recombination:           2a)

•O + HCO → •OH + CO

 

 

 

 

(Neutral–neutral:           3a)

H− + H3O+ → •OH + H2 + •H

 

 

 

 

(Ion–molecular ion neutralization:          4a)

विनाश के रास्ते

इंटरस्टेलर बादलों में छोटे तटस्थ अणु किसकी प्रतिक्रिया से बन सकते हैं? •एच और •ओह।[34] ओ. का गठन2 O और के बीच तटस्थ विनिमय प्रतिक्रिया के माध्यम से गैस चरण में होता है •ओह, जो इसके लिए मुख्य सिंक भी है •ओएच सघन क्षेत्रों में।[33]

परमाणु ऑक्सीजन के उत्पादन और विनाश दोनों में भाग लेता है •ओह, इतनी अधिकता •OH मुख्य रूप से H पर निर्भर करता है3+ बहुतायत। फिर, से अग्रणी महत्वपूर्ण रासायनिक रास्ते •OH मूलक हैं:

•OH + O → O2 + •H

 

 

 

 

(Neutral–neutral:           1A)

•OH + C+ → CO+ + •H

 

 

 

 

(Ion–neutral           2A)

•OH + •N → NO + •H

 

 

 

 

(Neutral–neutral:           3A)

•OH + C → CO + •H

 

 

 

 

(Neutral–neutral:          4A)

•OH + •H → H2O + photon

 

 

 

 

(Neutral–neutral:           5A)

दर स्थिरांक और महत्वपूर्ण गठन और विनाश तंत्र के लिए सापेक्ष दर

दर स्थिरांक एक वेबसाइट में प्रकाशित डेटासेट से प्राप्त किए जा सकते हैं।[35] दर स्थिरांक का रूप है:

k(T) = α(T/300)β × exp(−γ/T) cm3 s−1

निम्न तालिका में घने बादल में एक विशिष्ट तापमान के लिए दर स्थिरांक की गणना की गई है T = 10 K.

Reaction k at T = 10 K (cm3·s−1)
1a 3.29×10−6
1b 1.41×10−7
2a 4.71×10−7
3a 5.0×10−11
4a 1.26×10−6
5a 2.82×10−6
1A 7.7×10−10
2A 3.5×10−11
3A 1.38×10−10
4A 1.0×10−10
5A 3.33×10−14

गठन दर आरix दर स्थिरांक k(T) और प्रतिक्रियाशील प्रजातियों C और D की प्रचुरता का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है:

rix = k(T)ix[C][D]

जहां [Y] प्रजातियों Y की प्रचुरता का प्रतिनिधित्व करता है। इस दृष्टिकोण में, खगोल रसायन 2006 के लिए UMIST डेटाबेस से बहुतायत ली गई थी, और मान H के सापेक्ष हैं2 घनत्व। निम्न तालिका अनुपात दर्शाती है rix/r1a सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं का एक दृश्य प्राप्त करने के लिए।

r1a r1b r2a r3a r4a r5a
r1a 1.0 0.043 0.013 0.035 3.6×10−5 0.679

नतीजे बताते हैं कि 1a प्रतिक्रिया घने बादलों में सबसे प्रमुख प्रतिक्रिया है। यह हरजू एट अल के अनुरूप है। 2000.

अगली तालिका विनाश प्रतिक्रिया के लिए समान प्रक्रिया करके परिणाम दिखाती है:

r1A r2A r3A r4A r5A
r1A 1.0 6.14×10−3 0.152 3.6×10−5 4.29×10−3

परिणाम उस प्रतिक्रिया को दिखाते हैं 1A के लिए मुख्य सिंक है •ओह घने बादलों में।

इंटरस्टेलर अवलोकन

काफी संख्या में अणुओं के माइक्रोवेव स्पेक्ट्रा की खोज इंटरस्टेलर बादलों में बल्कि जटिल अणुओं के अस्तित्व को साबित करती है, और घने बादलों का अध्ययन करने की संभावना प्रदान करती है, जो उनमें मौजूद धूल से अस्पष्ट होते हैं।[36] up>•OH अणु को 1963 से इसके 18 सेमी संक्रमणों के माध्यम से इंटरस्टेलर माध्यम में देखा गया है।[37] बाद के वर्षों में •OH को मुख्य रूप से ओरियन क्षेत्र में दूर अवरक्त तरंगदैर्घ्य पर इसके घूर्णी संक्रमणों द्वारा देखा गया था। क्योंकि प्रत्येक घूर्णी स्तर •ओएच को लैम्ब्डा दोहरीकरण द्वारा विभाजित किया जाता है, खगोलविद जमीनी अवस्था से विभिन्न प्रकार की ऊर्जा अवस्थाओं का निरीक्षण कर सकते हैं।

सदमे की स्थिति का अनुरेखक

के घूर्णी संक्रमणों को ऊष्मीकृत करने के लिए बहुत अधिक घनत्व की आवश्यकता होती है •ओह,[38] इसलिए एक शांत आणविक बादल से दूर-अवरक्त उत्सर्जन लाइनों का पता लगाना मुश्किल है। यहां तक ​​कि एच2 घनत्व 106 सेमी-3, इन्फ्रारेड तरंगदैर्घ्य पर धूल वैकल्पिक रूप से मोटी होनी चाहिए। लेकिन एक आणविक बादल के माध्यम से एक सदमे की लहर का मार्ग ठीक वह प्रक्रिया है जो आणविक गैस को धूल के साथ संतुलन से बाहर ला सकती है, जिससे दूर-अवरक्त उत्सर्जन लाइनों का अवलोकन संभव हो जाता है। मामूली तेज झटके से क्षणिक वृद्धि हो सकती है •हाइड्रोजन के सापेक्ष OH बहुतायत। तो, यह संभव है कि दूर-अवरक्त उत्सर्जन लाइनें •ओएच सदमे की स्थिति का एक अच्छा निदान हो सकता है।

विसरित बादलों में

विसरित बादल खगोलीय रुचि के हैं क्योंकि वे ISM के विकास और ऊष्मप्रवैगिकी में प्राथमिक भूमिका निभाते हैं। 21 सेमी में प्रचुर मात्रा में परमाणु हाइड्रोजन के अवलोकन ने उत्सर्जन और अवशोषण दोनों में अच्छा संकेत-से-शोर अनुपात दिखाया है। फिर भी, HI अवलोकनों में मौलिक कठिनाई होती है जब वे हाइड्रोजन नाभिक के कम द्रव्यमान क्षेत्रों पर निर्देशित होते हैं, एक फैलाने वाले बादल के केंद्र भाग के रूप में: हाइड्रोजन लाइनों की थर्मल चौड़ाई उसी क्रम के होते हैं जैसे ब्याज की संरचनाओं के आंतरिक वेग , इसलिए विभिन्न तापमानों और केंद्रीय वेगों के बादल घटक स्पेक्ट्रम में अप्रभेद्य हैं। सिद्धांत रूप में आणविक रेखा अवलोकन इस समस्या से ग्रस्त नहीं हैं। HI के विपरीत, अणुओं में आमतौर पर उत्तेजना तापमान T होता हैex ≪ टीkin, ताकि प्रचुर मात्रा में प्रजातियों से भी उत्सर्जन बहुत कमजोर हो। सीओ और •OH सबसे आसानी से अध्ययन किए जाने वाले उम्मीदवार अणु हैं। सीओ में स्पेक्ट्रम के एक क्षेत्र (तरंग दैर्ध्य <3 मिमी) में संक्रमण होता है जहां मजबूत पृष्ठभूमि सातत्य स्रोत नहीं होते हैं, लेकिन •OH में 18 सेमी उत्सर्जन है, अवशोषण अवलोकनों के लिए सुविधाजनक लाइन।[29] अवलोकन अध्ययन उपतापीय उत्तेजना के साथ अणुओं का पता लगाने का सबसे संवेदनशील साधन प्रदान करते हैं, और वर्णक्रमीय रेखा की अस्पष्टता दे सकते हैं, जो आणविक क्षेत्र के मॉडल के लिए एक केंद्रीय मुद्दा है।

की कीनेमेटिक तुलना पर आधारित अध्ययन •फैलने वाले बादलों से ओएच और एचआई अवशोषण रेखाएं उनकी भौतिक स्थितियों को निर्धारित करने में उपयोगी होती हैं, विशेष रूप से क्योंकि भारी तत्व उच्च वेग रिज़ॉल्यूशन प्रदान करते हैं।

मेसर्स

•OH मेसर्स, एक प्रकार का खगोल भौतिकी मेसर , अंतरिक्ष में खोजे जाने वाले पहले मेसर्स थे और किसी भी अन्य प्रकार के मेसर्स की तुलना में अधिक वातावरण में देखे गए हैं।

आकाशगंगा में, •ओएच मेसर्स तारकीय मेसर्स (विकसित सितारे), इंटरस्टेलर मेसर्स (विशाल स्टार गठन के क्षेत्र), या सुपरनोवा अवशेषों और आणविक सामग्री के बीच इंटरफेस में पाए जाते हैं। तारे के बीच का •OH मेसर्स को अक्सर अल्ट्राकॉम्पैक्ट H II क्षेत्र|H II क्षेत्र (UC H II) के आसपास आणविक सामग्री से देखा जाता है। लेकिन बहुत कम उम्र के सितारों से जुड़े मेसर्स हैं जिन्होंने अभी तक UC H II क्षेत्रों का निर्माण नहीं किया है।[39] इस वर्ग के •ओएच मैसर बहुत सघन सामग्री के किनारों के पास बनता प्रतीत होता है, वह स्थान जहां एच2ओ मेसर्स बनते हैं, और जहां कुल घनत्व तेजी से गिरता है और यूवी विकिरण से युवा सितारे एच को अलग कर सकते हैं2ओ अणु। तो, के अवलोकन •इन क्षेत्रों में ओएच मेसर्स, महत्वपूर्ण एच के वितरण की जांच करने का एक महत्वपूर्ण तरीका हो सकता है2उच्च स्थानिक संकल्पों पर इंटरस्टेलर झटके में अणु।

यह भी देखें

संदर्भ

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बाहरी संबंध

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