Измерение скорости реакции

Поляриметрия находит применение в химической кинетике для измерения концентрации и реакции кинетики оптически активных веществ во время химической реакции. Оптически активные вещества обладают способностью вращать плоскость поляризации проходящего через них света с линейной поляризацией, что называется оптическим вращением. Оптическая активность связана с молекулярной структурой веществ. Нормальный монохроматический свет неполяризован и обладает колебаниями электрического поля во всех возможных плоскостях, перпендикулярных направлению его распространения. Когда неполяризованный свет проходит через поляризатор, возникает линейно поляризованный свет, который поддерживает колебания в одной плоскости.

Поляриметрический прибор определяет направление поляризации света или вращения, производимого оптически активным веществом. В поляриметре поляризованный свет вводится в трубку, содержащую раствор-сигнал реакции, и реакция может быть выполнена без нарушения работы системы. Если образец содержит оптически неактивные вещества, ориентация плоскости поляризованного света не изменится. Свет будет виден на экране анализатора с одинаковой интенсивностью, а угол поворота (ɑ) будет равен нулю градусам.

Однако наличие оптически активных соединений в реагирующей пробе вызывает вращение плоскости проходящего через поляризованный свет. Свет, выходящее наружу, будет менее ярким. Для наблюдения за максимальной яркостью оси анализатора необходимо повернуть по часовой стрелке (декстраторатриаторное) или против часовой стрелки (левиотаторирующее). Направление вращения анализатора зависит от характера вещества. Измеряемое оптическое вращение пропорционально концентрации оптически активных веществ, присутствующих в образце. Анализируя угол измерения вращения в разных временных точках, концентрации оптически активных соединений можно определить как функцию времени.

Спектрометрия

Оптические экспериментальные методы, такие как спектрометрия, также часто используются для мониторинга химических реакций и получения количественных данных о кинетике реакции. С помощью спектрометрии свет определенной длины волны проходит через реагирующий образец. Молекулы или соединения (реагент или продукт) внутри образца могут поглощать некоторое количество света, передавая оставшееся количество, которое измеряется детектором. Количество поглощенного света зависит от концентрации интересующей смеси или молекулы. Например, чем выше концентрация вещества, тем больше его поглощение. Из поглощения прибор сможет определить концентрацию интересующей смеси. В реакционной пробе поглощение, измеряемое через определенные промежутки времени, вычисляет концентрацию реагент или продукта в зависимости от времени.

Измерения давления

При реакциях, связанных с газфазными веществами, за реакционной кинетикой следует количественная оценка изменений в количестве молекул газов в зависимости от изменений давления. Экспериментальные настройки газовой фазовой реакции могут быть подключены к манометру, который может измерять давление газообразного реагент или продукта. По мере развития реакции давление реагенты снижается, и (или) давление продуктов увеличивается. Это может быть измерено манометром в зависимости от времени. Используя идеальный закон о газе, концентрация газа пропорциональна ее частичному давлению, можно рассчитать скорость химической реакции.