مکانیسم هوینه-اشتهلین-بادر در تجزیه ازن
مقدمه: برای تجزیه ازن در آب، دو مکانیسم اصلی علمی وجود دارد. پذیرفتهشدهترین مدل، «مکانیسم هوینه-اشتهلین-بادر» (Hoigné-Staehlin-Bader) است که در ادامه مراحل آن را بررسی میکنیم.
مراحل آغازگری این مکانیسم با واکنش ازن با آنیون هیدروکسید (OH−OH^-OH−) موجود در آب آغاز میشود. نتیجه این واکنش، تشکیل «رادیکال هیدروپراکسید» و «یون رادیکال سوپراکسید» است. این مرحله به دلیل ثابت سرعت پایین، مرحله محدودکننده سرعت تجزیه ازن است.
تشکیل رادیکال هیدروکسیل یون رادیکال سوپراکسید تولید شده، الکترون اضافی خود را به مولکول ازن منتقل کرده و «یون رادیکال ازنید» را میسازد. این یون سپس با آب واکنش داده و در نهایت به رادیکال هیدروکسیل (OH∙OH^\bulletOH∙) تبدیل میشود؛ همان اکسیدکننده فوقالعاده قدرتمند!
مهار و بازتولید رادیکال هیدروکسیل میتواند وارد واکنشهای بعدی شود. برخی از این واکنشها به عنوان مرحله بازدارنده عمل میکنند؛ به این معنی که نه تنها رادیکال جدیدی تولید نمیکنند، بلکه باعث بازتولید جزئی ازن نیز میشوند.
نکته مهم درباره پتانسیل اکسیداسیون: پتانسیل اکسیداسیون رادیکال هیدروکسیل ۲.۸۰ ولت است، در حالی که این مقدار برای خود مولکول ازن ۲.۰۷ ولت و برای پراکسید هیدروژن ۱.۷۸ ولت است. (این اعداد در شرایط خنثی و اسیدی اندازهگیری شدهاند و در شرایط قلیایی پتانسیل ازن به ۱.۲۴ ولت کاهش مییابد)