Tryckhopp
Tryckhopp är en teknik som används vid studiet av kemisk kinetik . Det innebär att man gör snabba förändringar av trycket i ett experimentellt system och observerar återgången till jämvikt eller steady state . Detta gör det möjligt att studera förändringen i jämvikt av reaktioner som utjämnas i perioder mellan millisekunder till timmar (eller längre), dessa förändringar observeras ofta med hjälp av absorptionsspektroskopi eller fluorescensspektroskopi även om andra spektroskopiska tekniker som CD , FTIR eller NMR också kan vara Begagnade.
Historiskt sett var tryckhopp begränsade till en riktning. De vanligaste snabba tryckfallen uppnåddes genom att använda en snabbutlösningsventil eller ett snabbt sprängningsmembran. Modern utrustning kan uppnå tryckförändringar i båda riktningarna genom att använda antingen dubbla reservoararrangemang (bra för stora tryckförändringar) eller kolvar som drivs av piezoelektriska ställdon (ofta snabbare än ventilbaserade tillvägagångssätt). Ultrasnabba tryckfall kan uppnås med elektriskt sönderdelade sprängmembran. Möjligheten att automatiskt upprepa mätningar och genomsnittliga resultaten är användbar eftersom reaktionsamplituderna ofta är små.
Reaktionens fraktionella omfattning ( dvs. den procentuella förändringen i koncentration av en mätbar art) beror på den molära volymförändringen (Δ V °) mellan reaktanterna och produkterna och jämviktspositionen. Om K är jämviktskonstanten och P är trycket så ges volymförändringen av:
där R är den universella gaskonstanten och T är den absoluta temperaturen . Volymförändringen kan således förstås vara tryckberoendet av förändringen i Gibbs fria energi som är associerad med reaktionen.
När ett enstaka steg i en reaktion störs i ett tryckhoppsexperiment, följer reaktionen en enda exponentiell avklingningsfunktion med den reciproka tidskonstanten (1/τ) lika med summan av de inre hastighetskonstanterna framåt och bakåt. I mer komplexa reaktionsnätverk, när flera reaktionssteg störs, ges de ömsesidiga tidskonstanterna av egenvärdena för de karakteristiska hastighetsekvationerna. Möjligheten att observera mellanliggande steg i en reaktionsväg är en av de attraktiva egenskaperna hos denna teknik.