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J. Chim. Phys.
Volume 64, 1967
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Page(s) | 124 - 128 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jcp/1967640124 | |
Published online | 28 May 2017 |
Infrared chemiluminescence and vibraluminescence in the NO — O — NO2 reaction system
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Optical Physics Laboratory, Air Force Cambridge Research Laboratories, O.A.R., L. G. Hanscom Field, Bedford, Massachusetts, U.S.A..
2
Concord Radiance Laboratory, Utah State University, Bedford, Massachusetts, U.S.A..
Infrared emission from the low-pressure gas-phase NO — О reaction system has been studied from 1 to 7,0 microns. An infrared integrating sphere has been used for the reaction cell to provide increased lightgathering efficiency, and because of the relatively weak source, the emission spectra were obtained with an interferometer spectrometer. The « continuum « associated with the NO + O recombination decreases monotonically and extends to at least 3,7 microns. Vibrational-rotational spectra from NO and NO2 have been observed and their relative intensities studied versus concentrations of the reactants. An unidentified band is observed at 3,7 microns whose intensity varies directly with the intensity of both the continuum and the NO2ν3 fundamental at 6,3 microns. The intensity of the vibrational-rotational emission relative to the continuum radiation has been found to be pressure-dependent due to the considerably different radiative lifetimes and collisional deactivation processes involved. The ν3 fundamental band of NO2 at 6,3 microns excited by chemiluminescence in the NO + О → NO2* reaction is broader and, therefore, excited to higher vibrational levels than it is when excited by vibrational exchange with O2 [math] (vibraluminescence). The vibrational excitation of O2 occurs in the fast reaction NO2+ О → NO[math] + O2[math]. Chemiluminescence from NO[math] is also observed in this reaction which demonstrates excitation of both the newly formed bound and the unbroken bond simultaneously.
Résumé
L’émission infrarouge de la basse pression phase gazeuse de la réaction NO — O a été étudié de 1 à 7,0 microns. Une sphère infrarouge intégrante a été employée comme cuve de réaction afin de produire un accroissement d’efficacité du point de vue de la radiation; à cause de la source relativement faible, les spectres d’émission ont été obtenus en employant un spectromètre à interféromètre. Le « continu » associé avec la recombinaison NO + O décroît de façon régulière et s’étend au moins jusqu’à 3,7 microns. Les spectres de vibration-rotation de NO et NO2 ont été observés et leurs intensités relatives étudiés selon la concentration des constituants. Une bande non identifiée est observée à 3,7 microns dont l’intensité varie linéairement avec l’intensité du continu et aussi avec l’intensité de la bande fondamentale de NO2ν3 à 6,3 microns. L’intensité de l’émission vibration-rotation relative à l’intensité du continu dépend de la pression du fait des durées de vie de radiation considérablement différentes et des processus de désexcitation par chocs. La bande fondamentale ν3 de NO2 à 6,3 microns excitée par chimiluminescence dans la réaction NO + O → NO2[math] est plus large et alors excitée à des niveaux vibrationnels plus élevés quand elle est excitée par échange vibrationnel avec O2 (vibraluminescence). L’excitation vibrationnelle de O2 se produit dans la réaction rapide NO2 + O → NO[math] + O2[math]. La chimiluminescence de NO[math] est aussi observée dans cette réaction qui démontre l’excitation simultanée de la nouvelle liaison formée et de la liaison demeurée intacte.
© Paris : Société de Chimie Physique, 1967