Hydroksiradikaalit

Hydroksiradikaalit (OH•) ovat erittäin reaktiivisia hapen sisältäviä radikaaleja. Ne muodostavat lyhytaikaisen, mutta keskeisen osan ilmakehän ja vesijärjestelmien oksidatiivista kiertokulkua. OH•-radikaalin elinikä on lyhyt, tyypillisesti millisekunneista sekunteihin riippuen ympäristöstä.

Ilmakehässä OH• muodostuu pääasiassa valon avulla tapahtuvista prosesseista. Tärkeimpiä lähteitä ovat HONO-primerreiden fotolyysi sekä O(1D) -reaktiot vesihöyryn kanssa: HONO + hv → OH + NO ja O(1D) + H2O → 2 OH. Myös H2O2:n fotolyysi tuottaa OH•-radikaaleja. OH•:n määrää säätelee sekä näiden tuotanto että sen poistuminen reagoimalla orgaanisten yhdisteiden tai pienempien epäjumien kanssa.

OH• on erittäin reaktiivinen ja reagoi laajasti orgaanisten yhdisteiden kanssa. Yleisin reaktio on H-abstraktio: RH + OH• → R• + H2O, mikä johtaa kumulatiivisiin oksidatiivisiin ketjureaktioihin. OH• voi lisäksi addioitua kaksinkertaisiin sidoksiin alkeeneissa muodostamalla RO2-tyyppisiä-väliosakkeita. Näin OH• on ilmakehän oksidatiivisen kapasiteetin keskeinen mittari ja sen taso määrää monien yhdisteiden pysyvyyden ja loppusijoituksen.

Merkitys ja sovellukset: OH• säätelee monien maapallon ilmakehän ja vesistöjen puhdistumista sekä sekundaaristen pilaantuvien aineiden muodostumista (esimerkiksi orgaanisia hapettumistuotteita ja aerosoleja). Biologisesti OH• liittyy oksidatiiviseen stressiin ja solujen reaktioihin, mutta sen pääasiallinen kontekstualisointi on ympäristön kemia.

Mittaaminen ja seuranta perustuu tekniikoihin kuten laserkontrasti- tai LIF-mittauksiin sekä kemiallisten reaktioiden mittauksia hyödyntäviin analyyseihin.