Tutulan diazenylium iyonlarına karşı para ve orto-suyun farklı tepkilerinin gözlemlenmesi – Nature.com

Bir deneysel çalışma olan bu içerikte, para- ve orto-su moleküllerinin iki temel durumu, yani farklı Stark-enerji kaymaları ve buna bağlı olarak farklı etkili sabit dipol momentlerine farklı yanıtlar verir. Bu, elektrostatik bir deflektörün elektrik alan gradyanı tarafından mekansal olarak ayrılmasını sağlar. Deney düzeneği, elektrostatik deflektöre bağlı olan bir moleküler ışın makinesinden oluşur. Bu ışın makinesinde, argon taşıyıcı gazında çekirdek soğuk moleküllerin bir balistik genişlemenin bir sonucu olarak oluşturulan bir su molekülü demeti, LQT içeren bir ultra-yüksek vakum odasına yönlendirilir. İyon tuzlağı, lazerle soğutulan Ca+ iyonlarının yanı sıra sempatik olarak soğutulan N2H+ reaktant iyonlarını da içeren tuz kristalleri ile yüklenir. Moleküler ışın, deflektör elektrotları arasına 15 kV’lik bir gerilim uygulanarak mekanik olarak ayrılan iki nükleer spin izomerinin ayrımını sağlayan dikey bir elektrik alan gradyanı oluşturmak için yönlendirilir. Deney sonuçları, su moleküllerinin primer izomerlerinin oranlarının belirlenmesi ve reaksiyon oranlarının ölçülmesi gibi kapsamlı analizler içerir. Bu sonuçlar, moleküler düzlemin buzdolabında depolanmış moleküller üzerindeki etkili elektrik alanı ile su moleküllerinin deneysel saptırılmasını ortaya koyar. Yapılan ölçümler ve simülasyonlar, ısleri molekülünden elde edilen tekil reaksiyon oranlarını başarılı bir şekilde belirler. Sonuç olarak, orto-su ve para-su için ayrı ayrı mutlak reaksiyon hızları, deneyden elde edilen sonuçlara dayanarak hesaplanır. Bu çalışma, su moleküllerin nükleer-spin izomerlerinin reaksiyon kinetiği üzerindeki etkisini anlamamıza yardımcı olurken, moleküler ışın demetinin kapsamlı bir karakterizasyonunu sunar.