zum Directory-modus

Reaktionsgeschwindigkeit

Schnelle Reaktionen

Strömungsmethoden

Zur Verfolgung schneller Reaktionen dienen z.B. die Strömungsmethoden. Dort wird in Fließsystemen gearbeitet, wie etwa mit folgender Strömungsapparatur:

Abb.1

Bei dieser Variante werden die Konzentrationen entlang des gesamten Strömungsrohrs gemessen. Das hat den Nachteil, dass das Rohr sehr dick sein muss (möglichst große Probenvolumina), um damit eine hohe Fließgeschwindigkeit zu erreichen.

Eine Alternative ist die so genannte Stopped-Flow-Technik. Hierbei werden die beiden Substanzlösungen unter Druck sehr schnell in eine Mischkammer gebracht und dann der Fluss blockiert. In dieser Mischkammer wird nun die zeitliche Veränderung der Konzentrationen spektroskopisch (oder auch elektrochemisch) verfolgt.

Relaxationsmethoden

Andere Methoden zur Untersuchung schneller Reaktionen sind z.B. die Relaxationsverfahren. Hierbei wird das System plötzlich aus dem Gleichgewicht gebracht und dessen Relaxation beobachtet.

Eines der wichtigsten Relaxationsverfahren ist die Temperatursprungmethode. Durch eine sprunghafte Temperaturänderung wird das Gleichgewicht einer Reaktion verschoben. Es wird nun die Einstellung des neuen Gleichgewichts beobachtet. Diese Methode ist nur anwendbar, wenn die Reaktionsenthalpie von Null verschieden ist. Nur dann ist die Gleichgewichtskonstante von der Temperatur abhängig.

In manchen Fällen hängt die Gleichgewichtszusammensetzung auch vom Druck ab (z.B. bei Gasreaktionen), so dass sich auch Drucksprungmethoden einsetzen lassen, bei denen mit Stoßwellen gearbeitet wird.

Blitzlichtphotolyse

Die im Allgemein schnellen Radikalreaktionen lassen sich mit der Blitzlichtphotolyse sehr gut untersuchen. Hier wird die Probe einem kurzen Laserpuls von etwa 10 12 s ausgesetzt und danach spektroskopisch vermessen.

Seite 9 von 10