Autoxidation
ऑटॉक्सीकरण (कभी-कभी ऑटो-ऑक्सीकरण) सामान्य तापमान पर ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रियाओं द्वारा लाए गए ऑक्सीकरण को संदर्भित करता है, बिना लौ या विद्युत चिंगारी के हस्तक्षेप के। इस शब्द का उपयोग आमतौर पर परिवेश के तापमान पर हवा में कार्बनिक यौगिकों के क्रमिक क्षरण का वर्णन करने के लिए किया जाता है। कई सामान्य घटनाओं को ऑटोऑक्सीकरण के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, जैसे कि भोजन खराब हो जाना, वार्निश और पेंट का 'सूखना' और रबर का नष्ट होना। यह औद्योगिक रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान दोनों में एक महत्वपूर्ण अवधारणा है। इसलिए ऑटॉक्सीकरण एक काफी व्यापक शब्द है और इसमें फोटोऑक्सीकरण और उत्प्रेरक ऑक्सीकरण के उदाहरण शामिल हो सकते हैं। सामान्य तंत्र एक मुक्त मूलक श्रृंखला प्रतिक्रिया है, जहाँ ऑक्सीजन के जुड़ने से हाइड्रोपेरोक्साइड और उनके संबंधित पेरोक्सी रेडिकल (आरओओ) को जन्म मिलता है। आमतौर पर, शुरुआत में एक प्रेरण अवधि देखी जाती है जहां बहुत कम गतिविधि होती है; इसके बाद धीरे-धीरे ऑक्सीजन का तेजी से ग्रहण किया जाता है, जिससे एक स्वतः उत्प्रेरक प्रतिक्रिया होती है जिसे केवल एंटीऑक्सीडेंट के उपयोग से ही नियंत्रित किया जा सकता है। असंतृप्त यौगिक सबसे अधिक प्रबल रूप से प्रभावित होते हैं लेकिन कई कार्बनिक पदार्थ इस तरह से समय दिए जाने पर ऑक्सीकरण करेंगे। हालांकि ऑटोऑक्सीकरण आमतौर पर अवांछनीय होता है, लेकिन इसका उपयोग रासायनिक संश्लेषण में किया गया है। इन मामलों में 'ऑटोऑक्सीकरण' शब्द का उपयोग अक्सर अधिक व्यापक रूप से उच्च तापमान पर ऑक्सीजन के साथ सहज प्रतिक्रियाओं को शामिल करने के लिए किया जाता है, जैसे कि क्यूमीन प्रक्रिया में। तंत्र मुक्त मूलक श्रृंखला प्रतिक्रिया को कभी-कभी बोलैंड-जी तंत्र या मूल ऑटॉक्सीकरण योजना (बी. ए. एस.) के रूप में संदर्भित किया जाता है और यह मूल रूप से रबर के ऑक्सीकरण पर आधारित था, लेकिन आम तौर पर कई सामग्रियों के लिए सटीक रहता है। इसे तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता हैः दीक्षा, प्रसार और समाप्ति। दीक्षा चरण अक्सर गलत तरीके से परिभाषित होता है और कई एजेंटों को कट्टरपंथी आरंभकर्ताओं के रूप में प्रस्तावित किया गया है। असंतृप्त यौगिकों का ऑटॉक्सीकरण एकल ऑक्सीजन या ओजोन और एन. ओ. 2 जैसे पर्यावरणीय प्रदूषकों के साथ प्रतिक्रियाओं द्वारा शुरू किया जा सकता है। संतृप्त पॉलिमर, जैसे कि पॉलीओलिफिन से ऑटॉक्सीकरण का विरोध करने की उम्मीद की जाएगी, हालांकि व्यवहार में उनमें उच्च तापमान मोल्डिंग और कास्टिंग के दौरान थर्मल ऑक्सीकरण द्वारा बनाए गए हाइड्रोपेरोक्साइड होते हैं, जो आरंभकर्ता के रूप में कार्य कर सकते हैं। जैविक प्रणालियों में प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियाँ महत्वपूर्ण हैं। औद्योगिक प्रतिक्रियाओं के लिए एक रेडिकल इनिशिएटर, जैसे कि बेंजॉयल पेरोक्साइड, को जानबूझकर जोड़ा जाएगा। इन सभी प्रक्रियाओं से बहुलक श्रृंखला (आर) पर कार्बन केंद्रित कणों की उत्पत्ति होती है, आमतौर पर अस्थिर सी-एच बंधनों से एच के अमूर्तता द्वारा। एक बार कार्बन-केंद्रित रेडिकल बनने के बाद, यह एक पेरोक्सी रेडिकल (आरओओ) देने के लिए ओ2 के साथ तेजी से प्रतिक्रिया करता है। यह बदले में एक कमजोर सी-एच बंधन से एक एच परमाणु को अवशोषित करता है जो एक हाइड्रोपरॉक्साइड (आरओओएच) और एक ताजा कार्बन-केंद्रित रेडिकल देता है। हाइड्रोपेरॉक्साइड तब अधिक रेडिकल उत्पन्न करने के लिए कई संभावित समरूप प्रतिक्रियाओं से गुजर सकते हैं, जिससे एक त्वरित प्रतिक्रिया होती है। जैसे-जैसे रेडिकल की सांद्रता बढ़ती है, श्रृंखला समाप्ति प्रतिक्रियाएं अधिक महत्वपूर्ण हो जाती हैं, ये रेडिकल अनुपात या संयोजन द्वारा रेडिकल की संख्या को कम करती हैं, जिससे एक सिग्मॉइड प्रतिक्रिया साजिश होती है। चेन इनिशिएशन पॉलिमर-> पी. बुलेट + पी. बुलेट चेन प्रॉपगेशन पी. बुलेट + पी. ओ. 2-> पी. ओ. ओ. बुलेट पी. ओ. ओ. बुलेट + पी. एच.-> पी. ओ. ओ. एच. + पी. बुलेट चेन ब्रांचिंग पी. ओ. ओ. एच.-> पी. ओ. बुलेट + ओ. एच. बुलेट + ओ. एच. बुलेट-> पी. बुलेट + एच. 2. ओ. पी. ओ. बुलेट-> चेनसिशन रिएक्शन टर्मिनेशन पी. ओ. ओ. बुलेट + पी. ओ. ओ. बुलेट-> क्रॉस लिंकिंग रिएक्शन। यह घटना प्राचीन काल से जानी जाती है और सुखाने वाले तेलों का आधार बनती है, जिनका उपयोग पारंपरिक रूप से कई वार्निश और पेंट बनाने के लिए किया जाता था। अलसी का तेल, जो बहुअसंतृप्त वसा से भरपूर होता है, एक प्रमुख उदाहरण है। इसके विपरीत, ऑटोऑक्सीकरण से प्लास्टिक जैसे पॉलिमर भी खराब हो सकते हैं। बहुलक रीढ़ की हड्डी के आधार पर संवेदनशीलता भिन्न होती है, असंतृप्त समूहों वाली सामान्य संरचनाओं में, एलिलिक और बेंजाइलिक सी-एच बंधन और तृतीयक कार्बन केंद्र अधिक संवेदनशील होते हैं, इसलिए रबड़ विशेष रूप से संवेदनशील होते हैं। ऑटॉक्सीकरण को बहुलक स्थिरीकारक की एक विस्तृत श्रृंखला द्वारा बाधित किया जा सकता है, या बायोडिग्रेडेबल योजकों द्वारा त्वरित किया जा सकता है। इसी तरह, ऑटॉक्सीकरण को रोकने के लिए एंटीऑक्सीडेंट तेल योजक और ईंधन योजक का उपयोग किया जाता है। खाद्य में ऑटोऑक्सीकरण की रोकथाम खाद्य और पेय उद्योग में महत्वपूर्ण है और इसे रासायनिक संरक्षक और कैनिंग जैसी खाद्य संरक्षण तकनीकों को छोड़कर ऑक्सीजन की एक श्रृंखला दोनों द्वारा प्राप्त किया जाता है। यह सर्वविदित है कि वसा, विशेष रूप से बहुअसंतृप्त वसा, कम तापमान पर रखे जाने पर भी खराब हो जाते हैं, हालांकि कई अन्य खाद्य पदार्थ ऑटोऑक्सीकरण के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं। शराब में पाए जाने वाले यौगिकों का जटिल मिश्रण, जिसमें पॉलीफेनोल्स, पॉलीसेकेराइड्स और प्रोटीन शामिल हैं, उम्र बढ़ने की प्रक्रिया के दौरान ऑटॉक्सीकरण से गुजर सकते हैं, जिससे शराब में खराबी हो सकती है। त्वचा वाले सेब जैसे कई खाद्य पदार्थों के भूरे होने को एक ऑटॉक्सीकरण प्रक्रिया माना जा सकता है, हालांकि यह आम तौर पर लिपिड पेरॉक्सीकरण जैसी एक एंजाइमेटिक प्रक्रिया है जो ऊपर दिखाए गए तंत्र से एक अलग तंत्र के माध्यम से आगे बढ़ती है। उद्योग में रासायनिक उद्योग में कई रसायनों का उत्पादन ऑटॉक्सीकरण द्वारा किया जाता हैः क्यूमीन प्रक्रिया में फेनोल और एसीटोन बेंजीन और प्रोपलीन से बनाए जाते हैं और साइक्लोहेक्सेन के ऑटॉक्सीकरण से साइक्लोहेक्सेनोल और साइक्लोहेक्सेनोन प्राप्त होता है। पी-ज़ाइलीन का ऑक्सीकरण टेरेफ्थैलिक एसिड में किया जाता है एथिलबेंज़िन का ऑक्सीकरण एथिलबेंज़िन हाइड्रोपेरोक्साइड में किया जाता है, जो प्रोपलीन ऑक्साइड/स्टायरिन प्रक्रिया में एक एपॉक्सीकरण एजेंट है पी. ओ. एस. एम. फोटोडिग्रेडेशन भी देखें-इसमें अक्सर ऑटॉक्सीकरण प्रक्रियाएं शामिल होती हैं जो यू. वी. ऊर्जा संदर्भ कार्बनिक रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं द्वारा त्वरित होती हैं।