Diazenylium
डायज़ेनिलियम रासायनिक एन2एच + है, जो एक अकार्बनिक धनायन है जो अंतरतारकीय बादलों में देखे जाने वाले पहले आयनों में से एक था। तब से, यह कई अलग-अलग प्रकार के अंतरतारकीय वातावरणों में देखा गया है, ऐसे अवलोकन जिनके कई अलग-अलग वैज्ञानिक उपयोग हैं। यह खगोलविदों को गैस के बादलों के आंशिक आयनीकरण, उन बादलों के भीतर होने वाले रसायन विज्ञान के बारे में जानकारी देता है, और इसका उपयोग अक्सर उन अणुओं के लिए एक अनुरेखक के रूप में किया जाता है जिनका आसानी से पता नहीं लगाया जाता है (जैसे N2)। इसका 1-0 घूर्णन संक्रमण 93.174 गीगाहर्ट्ज़ पर होता है, जो उस स्पेक्ट्रम का एक क्षेत्र है जहाँ पृथ्वी का वायुमंडल पारदर्शी है और इसमें ठंडे और गर्म दोनों बादलों में एक महत्वपूर्ण ऑप्टिकल गहराई है इसलिए जमीन-आधारित वेधशालाओं के साथ इसका अवलोकन करना अपेक्षाकृत आसान है। एन2एच + प्रेक्षणों के परिणामों का उपयोग न केवल अंतरतारकीय बादलों के रसायन विज्ञान को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है, बल्कि इन बादलों के घनत्व और वेग प्रोफाइल को मापने के लिए भी किया जा सकता है। खगोलीय पहचान एन2एच + पहली बार 1974 में बी. ई. द्वारा देखी गई थी। टर्नर। उन्होंने एन. आर. ए. ओ. 11 मीटर दूरबीन का उपयोग करके 93.174 जी. एच. जी. पर पहले से अज्ञात त्रिभुज का अवलोकन किया। इस प्रारंभिक अवलोकन के तुरंत बाद, ग्रीन एट अल। ट्रिपल को N2H + के 1-0 घूर्णन संक्रमण के रूप में पहचाना गया। यह एबी इनिशियो आणविक गणनाओं के संयोजन और एन2, सीओ, एचसीएन, एचएनसी और एचसीओ + जैसे समान अणुओं की तुलना का उपयोग करके किया गया था, जो सभी एन2एच + के लिए आइसोइलेक्ट्रोनिक हैं। इन गणनाओं के आधार पर, देखे गए घूर्णन संक्रमण में सात अति सूक्ष्म घटक होने की उम्मीद की जाएगी, लेकिन इनमें से केवल तीन ही देखे गए, क्योंकि दूरबीन का संकल्प आंतरिक नाइट्रोजन परमाणु के अति सूक्ष्म विभाजन के कारण होने वाले शिखरों को अलग करने के लिए अपर्याप्त था। ठीक एक साल बाद, थैडियस और टर्नर ने एक ही दूरबीन का उपयोग करके ओरियन आणविक बादल 2 (ओएमसी-2) में एक ही संक्रमण का अवलोकन किया, लेकिन इस बार वे 26 घंटों के लिए एकीकृत हुए, जिसके परिणामस्वरूप एक संकल्प हुआ जो छोटे हाइपरफाइन घटकों को अलग करने के लिए पर्याप्त था। पिछले तीन दशकों में, एन2एच + को काफी बार देखा गया है, और 1-0 घूर्णन बैंड लगभग विशेष रूप से वह है जिसे खगोलविद खोजते हैं। 1995 में, इस सेप्टुपलेट की अति सूक्ष्म संरचना को ~ 7 किलोहर्ट्ज़ की पूर्ण सटीकता के साथ देखा गया था, जो प्रयोगशाला में संभव की तुलना में बेहतर सटीकता के परिमाण के क्रम के साथ इसके आणविक स्थिरांक को निर्धारित करने के लिए पर्याप्त था। यह अवलोकन 37 मीटर एनईआरओसी हेस्टैक टेलीस्कोप का उपयोग करके एल1512 की ओर किया गया था। उसी वर्ष, ऋषि और अन्य। उन्होंने निकट की नौ आकाशगंगाओं में से सात में एन2एच + के 1-0 संक्रमण का अवलोकन किया जिसे उन्होंने किट पीक पर एन. आर. ए. ओ. 12 मीटर दूरबीन के साथ देखा। N2H + अन्य आकाशगंगाओं में देखे जाने वाले पहले कुछ आणविक आयनों में से एक था, और इसके अवलोकन ने यह दिखाने में मदद की कि अन्य आकाशगंगाओं में रसायन विज्ञान काफी हद तक वैसा ही है जैसा हम अपनी आकाशगंगा में देखते हैं। N2H + को अक्सर घने आणविक बादलों में देखा जाता है, जहां यह धूल के कणों पर जमने वाले अंतिम अणुओं में से एक के रूप में उपयोगी साबित हुआ है क्योंकि बादल का घनत्व केंद्र की ओर बढ़ जाता है। 2002 में, बर्गिन एट अल। यह देखने के लिए कि केंद्र N2H + की ओर कितनी दूर देखा जा सकता है, घने कोर का एक स्थानिक सर्वेक्षण किया और पाया कि जब कोई कोर के बाहरी किनारे से केंद्र की ओर जाता है तो इसकी प्रचुरता परिमाण के कम से कम दो क्रम तक कम हो जाती है। इससे पता चला कि N2H + भी घने पूर्व-तारकीय कोरों के रसायन विज्ञान के लिए एक आदर्श अनुरेखक नहीं है, और यह निष्कर्ष निकाला कि H2D + पूर्व-तारकीय कोरों के सबसे भीतरी क्षेत्रों का एकमात्र अच्छा आणविक जांच हो सकता है। हालांकि N2H + को अक्सर खगोलविदों द्वारा देखा जाता है क्योंकि इसका पता लगाने में आसानी होती है, कुछ प्रयोगशाला प्रयोग हुए हैं जिन्होंने इसे अधिक नियंत्रित वातावरण में देखा है। एन2एच + का पहला प्रयोगशाला स्पेक्ट्रम जमीनी कंपन स्तर में 1-0 घूर्णन बैंड का था, वही माइक्रोवेव संक्रमण जिसे खगोलविदों ने हाल ही में अंतरिक्ष में खोजा था। दस साल बाद, ओवरुत्स्की और अन्य। एक रंग केंद्र लेजर का उपयोग करके नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और आर्गन गैस के मिश्रण के निर्वहन द्वारा बनाए गए प्लाज्मा का निरीक्षण करके N2H + की कंपनशील स्पेक्ट्रोस्कोपी का प्रदर्शन किया। स्पंदित निर्वहन के दौरान, ध्रुवों को बारी-बारी से स्पंद पर उलट दिया जाता था, इसलिए आयनों को निर्वहन कोशिका के माध्यम से आगे-पीछे खींचा जाता था। यह आयनों की अवशोषण विशेषताओं का कारण बना, लेकिन तटस्थ अणुओं को नहीं, आवृत्ति स्थान में आगे-पीछे स्थानांतरित किया गया, इसलिए निर्वहन में केवल आयनों के स्पेक्ट्रा का निरीक्षण करने के लिए एक लॉक-इन एम्पलीफायर का उपयोग किया जा सकता है। वेग मॉडुलन के साथ संयुक्त लॉक-इन ने> 99.9% आयनों और न्यूट्रलों के बीच भेदभाव दिया। फ़ीड गैस को एन2एच + उत्पादन के लिए अनुकूलित किया गया था, और जे = 41 तक के परिवर्तन मौलिक एन-एच स्ट्रेचिंग बैंड और झुकने वाले गर्म बैंड दोनों के लिए देखे गए थे। बाद में, कब्बड्ज और अन्य। नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और हीलियम गैसों के मिश्रण के निर्वहन का निरीक्षण करने के लिए एक अंतर आवृत्ति लेजर का उपयोग करके मौलिक कंपन बैंड से जुड़े और भी अधिक गर्म बैंड देखे गए। उन्होंने वेग मॉडुलन का उपयोग उसी तरह किया जैसे ओवरुत्स्की और अन्य ने किया था। न्यूट्रल से आयनों में भेदभाव करने के लिए था। उन्होंने शोर घटाने में सहायता के लिए इसे एक काउंटरप्रोपोगेटिंग बीम तकनीक के साथ जोड़ा, और इससे उनकी संवेदनशीलता में बहुत वृद्धि हुई। उनके पास ओएच +, एच2ओ + और एच3ओ + का निरीक्षण करने के लिए पर्याप्त संवेदनशीलता थी जो उनके हीलियम टैंक में मिनट ओ2 और एच2ओ अशुद्धियों से बनी थी। सभी देखे गए बैंडों को फिट करके, N2H + के लिए घूर्णन स्थिरांक Be = 1.561928 cm−1 और De = निर्धारित किए गए थे, जो कि हाइपरफाइन विभाजन निर्धारित करने के अपवाद के साथ, जमीनी कंपन अवस्था में इस रैखिक अणु के घूर्णन स्पेक्ट्रम को निर्धारित करने के लिए आवश्यक एकमात्र स्थिरांक हैं। चयन नियम ΔJ = ±1 को देखते हुए, गणना की गई घूर्णन ऊर्जा के स्तर, 30 केल्विन पर उनकी प्रतिशत आबादी के साथ, प्लॉट किया जा सकता है। इस विधि द्वारा भविष्यवाणी की गई चोटियों की आवृत्तियाँ प्रयोगशाला में देखी गई आवृत्तियों से अधिकतम 700 किलोहर्ट्ज़ से भिन्न होती हैं। रसायन विज्ञान एन2एच + ज्यादातर घने आणविक बादलों में पाया जाता है, जहां इसकी उपस्थिति कई अन्य नाइट्रोजन युक्त यौगिकों से निकटता से संबंधित है। यह विशेष रूप से एन2 के रसायन विज्ञान से निकटता से जुड़ा हुआ है, जिसका पता लगाना अधिक कठिन है (क्योंकि इसमें द्विध्रुवीय क्षण का अभाव है)। यही कारण है कि N2H + का उपयोग आमतौर पर आणविक बादलों में N2 की प्रचुरता को अप्रत्यक्ष रूप से निर्धारित करने के लिए किया जाता है। प्रमुख गठन और विनाश प्रतिक्रियाओं की दरों को एक विशिष्ट घने आणविक बादल में ज्ञात दर स्थिरांक और आंशिक प्रचुरता (H2 के सापेक्ष) से निर्धारित किया जा सकता है। यहाँ गणना की गई दरें प्रारंभिक समय (316,000 वर्ष) और 20 केल्विन के तापमान के लिए थीं, जो अपेक्षाकृत युवा आणविक बादल के लिए विशिष्ट स्थितियाँ हैं। ।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।। डायज़ेनिलियम इस प्रकार कई नाइट्रोजन युक्त अणुओं के रसायन विज्ञान में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यद्यपि तथाकथित "घने बादलों" में वास्तविक इलेक्ट्रॉन घनत्व काफी कम है, N2H + का विनाश ज्यादातर विघटनकारी पुनर्संयोजन द्वारा नियंत्रित होता है। संदर्भ कैशन