Hagyományos reakciókinetikai mérés:

Az előadások a következő témára: "Hagyományos reakciókinetikai mérés:"— Előadás másolata:

1 Hagyományos reakciókinetikai mérés:
reakció indítása (összekeverés, felfűtés, ...) mintavétel, reakció megállítása analízis

2 Hagyományos reakciókinetikai mérés
Az időbeli felbontást korlátozó tényező Az időbeli felbontás javítását célzó taktika Elérhető időbeli felbontás Reakció megállítása, analízis Folyamatos analízis, pl. spektrofotometria ~ perc helyett akár ns Reakció indítása Gyors keverés – megállított áramlás ~ perc helyett ms s ms μs ns ps fs s ms μs ns ps fs

3 A megállított áramlás módszere
„Stopped flow” technika Az idő- felbontást a keverés és a turbu- lencia lecsillapo- dása szabja meg, holtidő ~1 ms

4 villanófény-fotolízis
A keverés kiküszöbölése – reagáló részecske gyors létrehozása a mérőcellában: villanófény-fotolízis Hátrány: csak fotokémiai módszerrel előállítható részecske vizsgálható. Az időfelbontás korlátja a gerjesztő lézer impulzusának hossza, tehát akár fs (10-15 s) Analízis: emisszió vagy abszorbancia mérése, vezetés mérése s ms μs ns ps fs s ms μs ns ps fs

5 Villanófény-fotolízis I.
minta EMISSZIÓ mérése frekvencia- kettőző kristály Nd-YAG impulzuslézer detektor oszcilloszkóp indítás erősítő

6 Villanófény-fotolízis II.
fényforrás ABSZORBANCIA mérése minta frekvenci- kettőző kristály Nd-YAG impulzuslézer monokromátor detektor oszcilloszkóp indítás erősítő

7 Kémiai Nobel díj 1967. Manfred Eigen 1927 - Ronald G.W. Norrish
George Porter 1920 – 2002

8 Relaxációs módszerek Egyensúlyban levő rendszert kibillentünk egyensúlyából, mérjük az új állapotnak megfelelő egyensúly beállásának sebességét. Például: hőmérséklet-ugrás, elektromos térerő-ugrás

9 A hőmérséklet-ugrás módszerének reneszánsza
Fehérje térszerkezet kialakulási sebességének mérése: A triptofán fluoreszcencia élettartamát (ns) a környezete szabja meg, ebből következtethetünk a fehérje konformációjára. A mérés elve: egyetlen hőmérséklet-ugrás után μs–os ismétlődéssel mérjük a ns-os fluoreszcencia-élettartamot, ezzel feltérképezzük a fehérje térszerkezetének kialakulását.

10 A reakciókinetikai mérési módszerek jellemző időfelbontása
s ms μs ns ps fs „lombik-reakció” megállított áramlás villanófény-fotolízis

11 Időkorrelált egyfoton-számlálás
A fluoreszcencia intenzitásának folyamatos mérése helyett a gerjesztő és a detektált impulzus közötti időt mérjük, nagyon sok mérés statisztikája adja a fluoreszcencia lecsengési görbét.

12 A reakciókinetikai mérési módszerek jellemző időfelbontása
s ms μs ns ps fs „lombik-reakció” megállított áramlás villanófény-fotolízis időkorrelált fotonszámlálás

13 Pumpa-próba kísérlet időmérés helyett távolságmérés: 30 cm = 1 ns
10000 ps 10-20 ps saroktükör próbasugár DCM festéklézer minta argonlézer fény- dikroikus osztó tükör R6G festéklézer pumpasugár detektor

14 A reakciókinetikai mérési módszerek jellemző időfelbontása
s ms μs ns ps fs „lombik-reakció” megállított áramlás villanófény-fotolízis időkorrelált fotonszámlálás pumpa - próba

15 A fejlődő hőt érzékelő spektroszkópiai módszerek
„Termikus lencse” módszer Fotoakusztikus spektroszkópia

16 A fejlődő hőt érzékelő spektroszkópiai módszerek
„Termikus lencse” módszer Fotoakusztikus spektroszkópia

17 A termikus lencse módszer sémája

18 A fejlődő hőt érzékelő spektroszkópiai módszerek
„Termikus lencse” módszer Fotoakusztikus spektroszkópia

19 A termikus lencse módszer sémája

20 Benzol szingulett-triplett átmenetének spektruma