ТЕМПЕРАТУРНОГО
СКАЧКА МЕТОД, используется для изучения кинетики обратимых р-ций с быстро
устанавливающимся равновесием; основан на переводе исследуемой системы в неравновесное
состояние быстрым подъемом (скачком) т-ры. Если р-р, где установилось хим. равновесие,
быстро нагреть, то в новых условиях константа равновесия будет другой и таким
образом система окажется неравновесной. В ней пойдет хим. р-ция (релаксация)
в сторону, соответствующую новому состоянию равновесия. Если изучаемая р-ция
сопровождается изменением к.-л. физ. св-ва (напр., оптич. плотности р-ра), к-рое
можно быстро измерять, то можно регистрировать процесс релаксации, в частности
определить время релаксации. Зная константу равновесия (ее можно определить
анализом равновесной смеси) и время релаксации, можно вычислить скорости прямой
и обратной р-ций, приводящих к установлению равновесия.
Нагрев обычно осуществляют
разрядом высоковольтного конденсатора через водный р-р электролита. Время нагрева
определяется временем разряда конденсатора и составляет 1-10 мкс. Используют
конденсаторы емкостью 0,01 : 0,1 мкФ, напряжение на обкладках к-рых 10
: 100 кВ. При разряде т-ра в ячейке повышается на 5-10 К. Объем ячейки
составляет 0,2-25 см3.
За кинетикой р-ции обычно
следят спектрофотометри-чески, поэтому стенки ячейки делают шюскопараллель-ными.
Свет от источника излучения после монохроматора по кварцевым стержням направляется
в две ячейки с исследуемым р-ром, в одной из к-рых (контрольной) т-ра остается
постоянной. Длина волны монохроматич. света соответствует максимуму поглощения
продукта р-ции или подходящего индикатора. Разряд конденсатора происходит через
электроды, находящиеся у противоположных стенок второй ячейки, в направлении,
перпендикулярном направлению луча монохроматич. света. После ячеек оба луча
попадают на фотоумножители, затем ток поступает на дифференциальный усилитель
и осциллограф. При автома-тизир. эксперименте результаты каждого опыта (т.е.
зависимости интенсивность тока-время) поступают в компьютер, обрабатываются
и сравниваются с результатами др. опытов. Обычно проводят серию опытов, набирают
совокупность данных и вычисляют усредненное значение кине-тич. параметров.
С помощью Т.с.м. изучают
кислотно-основные равновесия, процессы переноса протона, образование комплексных
соединений металлов, окислит.-восстановит. р-ции и р-ции с участием ферментов.
Метод позволяет измерять константы
скорости бимолекулярных р-ций в р-рах от 102 до 1011 л·моль-1
с-1. Т.с.м. предложил М. Эйген в 1959.
=== Исп. литература для статьи «ТЕМПЕРАТУРНОГО СКАЧКА МЕТОД»: Методы исследования
быстрых реакций, пер. с англ., М., 1977.
Е. Т. Денисов.
Страница «ТЕМПЕРАТУРНОГО СКАЧКА МЕТОД» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
|