Hydroksyylit

Hydroksyylit ovat OH‑radikaaleja, erittäin reaktiivisia epäparillisen elektronin omaavia molekyylejä. Niiden pienikokoinen rakenne ja korkea reaktiivisuus tekevät niistä vahvoja oksidantteja, joiden elinikä ilmakehässä on lyhyt (usein sekunneista joihinkin kymmeneen sekuntiin riippuen olosuhteista). Hydroksyylit esiintyvät sekä ilmakehässä että vesistöissä ja niillä on keskeinen rooli monien kemiallisten reaktioiden aloittamisessa.

Ilmakehässä hydroksyylit muodostavat osan HOx‑ryhmää yhdessä hydroperoksyliradikaaleja (HO2) kanssa. Ne ovat pääasiallinen ilmakehän oksidantti: ne hapettavat monet halogeenittomat yhdisteet, volatile organic compounds (VOC) ja pienhiukkasiksi muodostuvia yhdisteitä sekä vaikuttavat monien kaasujen, kuten typen oksidien ja metaanin, vähenemiseen. OH‑radikaalit säätelevät ilmakehän hapetuskapasiteettia ja siten monien sekundaaristen epäpuhtauksien muodostumista sekä elinympäristön ilmanlaatua.

Lähteet ja muodostuminen ilmakehässä johtavat pääasiassa valon vaikutuksesta. O3:n fotolyysi ja O(1D)‑reaktio veden kanssa sekä H2O2’n ja muiden yhdisteiden fotolyysi tuottavat OH‑radikaaleja. Myös palamisreaktioissa ja valokemiallisissa prosesseissa OH voi muodostua. Laboratoriossa hydroksyyliradikaaleja tuotetaan esimerkiksi fotolyysin avulla (H2O2 tai muita yhdisteitä), Fenton‑reaktioissa ja UV‑valon avulla.

OH‑radikaaleja on tutkittu laajasti spektroskopian ja kemiallisen kuvauksen kautta, ja niiden mittaamista käytetään ilmakehän hapetuskyvyn sekä epäpuhtauksien poistumisen tutkimuksessa. Niiden toiminta on keskeinen, kun ymmärretään sekä ilmastonmuutoksen vaikuttavia oksidatiivisia prosesseja että vesistöjen puhdistumiskykyä.