BAB 9

REAKSI-REAKSI CEPAT

Bidang dari reaksi cepat banyak digunakan secara luas dengan

bertambahnya penggunaan dan otomatisasi peralatan perekaman elektronik.

Istilah reaksi cepat digunakan untuk menggambarkan reaksi-reaksi yang sulit

diikuti secara kinetik dengan metode-metode konvensional. Secara umum reaksi

cepat ditandai dengan nilai konstanta reaksi (tergantung temperatur) yang besar.

Lebih tepatnya reaksi cepat memiliki energi aktivasi yang rendah, tetapi jika

konsentrasi reaktan cukup rendah maka kecepatan reaksi akan cukup kecil mirip

dengan yang terjadi pada reaksi unimolekuler. Dimana pada reaksi unimolekuler,

kecepatan dekomposisi akan sangat cepat, tetapi jika aktivasi efektif, kecepatan

konversi menjadi produk menjadi kecil.

Maka dari itu, reaksi cepat dapat didefinisikan sebagai reaksi dengan

waktu paruh kurang dari beberapa detik (yaitu, sama dengan respon manusia atau

waktu pencampuran reaktan) pada temperatur kamar menggunakan konsentrasi

reaktan konvensional (katakanlah 0.1 mol dm-3).

Beberapa contoh reaksi cepat telah dipelajari dengan beberapa teknik yang

akan dijelaskan pada bab ini, khususnya metode alir. Mereka secara beragam

melibatkan reaksi-reaksi radikal bebas. Peralatan analitik modern, cepat dan

senseitif cuku p baik untuk mendeteksi spesi radikal bebas yang hanya hadir

dalam hitungan milidetik.

Lebih banyak reaksi cepat fase cair yang telah dipelajari, khususnya reaksi

melibatkan ion dan elektron dalam larutan berair; yaitu ion-ion hidrat atau

elektron. Reaksi paling cepat adalah reaksi netralisasi,

yang memiliki kecepatan konstan 1,4 x 1011 dm3 mol-1det-1 pada 25 C. Banyak

reaksi biologis penting seperti reaksi berkatalis enzim berlangsung sangat cepat.

Tabel 9.1 menunjukkan rentang waktu paruh dan teknik yang dapat digunakan.

102

Satu kemungkinan dari metode penelitian suatu reaksi cepat adalah dengan

menjalankan suatu reaksi pada kondisi eksperimental dimana reaksi berlangsung

pada kecepatan terukur. Suatu reaksi dengan energi aktivasi (misalnya, 100 kJ

mol-1) berlangsung sekitar 108 lebih lambat jika temperatur turun dari 300 ke 200

K. Jika konsentrasi reaksi untuk reaksi-raksi biomolekuler berkurang dari 0.1 mol

dm-3 ke 10-6 mol dm-3, kecepatan akan berlangsung 1010 lebih lambat. Namun

demikian, data yang didapatkan pada temperatur rendah atau dari larutan yang

encer biasanya tidak menarik dan secara umum mekanisme reaksi bisa saja sangat

berbeda. Ini merupakan pendekatan tidak langsung yang biasanya tidak

memuaskan.

TABEL 9.1. RENTANG DARI KETERUKURAN WAKTU PARUH

DENGAN TEKNIK-TEKNIK REAKSI CEPAT

Teknik yang Dipakai Waktu Paruh (s-1)

Konvesional 103 – 1

Aliran konstan dan terputus (stopped-flow) 1-10-3

Radiolisis flash dan pulsa 1-10-6

NMR 1-10-5

Resonansi spin elektron 10-4-10-9

Tekanan lompat 1-10-5

Temperatur lompat 1-10-6

Fluoresensi 10-6-10-9

Metode lain yang dapat digunakan untuk reaksi yang memiliki konstanta

kesetimbangan yang lebih besar, dimana reaksi

Maka

103

Bila k-1 dapat diukur dan K diketahui, maka kecepatan maju dapat diukur.

Terdapat dua jalan yang dapat dipertimbangan dalam mendekati reaksi-reaksi

cepat, yaitu:

(i) Metode Gangguan

Suatu sistem dalam kesetimbangan dikenakan suatu gangguan dan reaksi

kesetimbangan ulang terjadi dengan sangat cepat.

(ii) Metode Kompetisi

Suatu proses fisik mengganggu sistem dan melakukan kompetisi dengan reaksi

kimia. Sebagai contoh adalah proses fluoresensi yang didalamnya terdapat

kompetisi antara proses kimia dan proses fisika.

Suatu pendekatan sederhana adalah dengan mempertimbangkan beberapa

teknik eksperimental lain untuk digunakan dalam suatu rangkaian reaksi. Hal ini

dapat dipisahkan untuk melcak reaksi yang terjadi sangat cepat dan reaksi-reaksi

lain dapat diikuti secara analitik. Metode berikut ini yang dapat saja

dipertimbangkan adalah

(1) Metode alir

(2) Nyala

(3) Fotolisis flash dan Radiolisis pulsa

(4) NMR

(5) Tabung kejut

(6) Berkas molekuler

(7) Metode relaksasi

9. 1. Metode Alir

Metode ini merupakan metode pertama yang ditemukan dan masih merupakan

metode penting saat ini. Perangkat awal merupakan hasil rancangan Hartridge dan

Roughton pada tahun 1923, seperti yang ditampilkan pada gambar 9.1. Perangkat

ini terdiri dari ruang pencampur dimana reaktan mengalir pada suatu dengan

kececpatan tinggi. Secara umum campuran dianalisis dengan menggunakan

spektrofotometri absorpsi.

104

Pada prinsipnya metode ini merupakan ukuran dari konsentrasi reaktan

sebagai fungsi dari jarak disepanjang tabung dengan mengukur absorpsi dan

beberapa sifat fisik lainnya seperti daya hantar pada beberapa titik ditabung.

Kecepatan perubahan dari reaktan A terhadap waktu dihubungkan dengan laju

reaksi, yaitu

dimana adalah kecepata alir. Jika kecepatan alir adalah 10 m/s dan

pengamatan dilakukan pada jarak 1 cm (10-2 m) ari campuran dan kemudian jarak

ini setara dengan waktu reaksi (10-2/10) s = 10-3 s. Cara ini memungkinkan untuk

mempelajari waktu paruh dengan orde milidetik.

Gambar 9.1. Peralatan aliran konstan Hartridge dan Roughton

9.1.1. Reaksi Gas pada Tabung Alir

Banyak reaksi gas melibatkan atom-atom atau radikal bebas telah dipelajari

dengan sistem alir. Gas dilewatkan pada tabung bermuatan listrik dengan tekanan

rendah pada kecepatan alir seitar 103 cm s-1. Reaksi dari radikal bebas dipelajari

pada jawak di atas 1 dari titik yang bermuatan. Namun, cara ini memungkinkan

reaksi rekombinasi radikal atau reaksi radikal bebas dengan molekul reaktan stabil

105

yang ditambahkan pada stream gas. Banyak teknik analitik yang dikembangkan

seperti spektroskopi emisi dan absorpsi, kemiluminesensi, spektroskopi massa

stream gas atau spektroskopi resonansi spin elektron.

Diantara eksperiment yang paling diminati adalah titrasi fase gas untuk

atom-atom, seperti yang ilustrasikan pada gambar 9. 2. Pada saat nitrogen bebas

oksigen dilewatkan pada bagian tidak bermuatan akan dihasilkan atom nitrogen.

Atom-atom itu kemudian berikatan kembali menhasilkan nitrogen tereksitasi dan

ditandai dengan emisi sinar kuning.

N + N N2*

Untuk meramalkan konsentrasi atom N pada penambahan uap oksida nitrat pada

saat atom oksigen terbentuk oleh reaksi

Gambar 9.2. Diagram tube aliran cepat untuk titrasi gas

D = pengosongan muatan dan tube pengosongan muatan kuarsa; J1, J2 = pengisi

gas; P1, P2 = fotomultiplier; F = tanur; C = udara pendingin.

N + NO N2 + O

Bila NO ditambahkan lebih banyak, satu kemiluminesensi biru akan tampak

sebagai hasil reaksi

N + O + M NO + M

M adalah gas inert yangtidak terdissosiasi oleh nitrogen.

106

Pada akhir titrasi NO memerangkap semua atom N dan menyebabkan

emisi. Jika NO ditambahkan secara berlebih, suatu nyala hijau-kuning akan

terbentuk dari NO2 eksitasi yang terjadi pada reaksi.

O + NO NO2 + h

9.1.2. Reaktor Alir untuk Reaksi-reaksi Fase Cair

Dua tipe dari reaktor alir digunakan dalam mempelajari reaksi pada fase cair.

(i) Reaktor Aduk

Reaktan ditambahkan ke dalam suatu reaktor aduk dan produk dipisahkan dari

reaktor dengan kecepatan yang sama. Analisis yang dilakukan terhadap produk di

dalam reaktor atau produk yang telah dipisahkan.

(ii) Reaktor Aliran Terputus

Dua reaktan dicampur dalam suatu reaktor tube alir seperti yang digambarkan

pada 9.3. Aliran dilepaskan secara mendadak dengan suatu piston dengan

kecepatan yang sama dengan peralatan analitik yang dipakai. Reaksi pada titik

yang tetap diikuti dengan peralatan analitik.

9.1.3. Keterbatasan Metode Alir

Terdapat beberapa keterbatasan dalam penggunaan metoda alir.

(i) Sifat hidrodinamik dan gas-dinamik

Pada pencampuran atau aliran tinggi, aliran menjadi lebih encer dan dihasilkan

aliran turbulen. Untuk itu harus diperhatikan batasan maksimal dari penggunaan

kecepatan lair dan reaksi-reaksi dengan waktu paruh kurang dari 10-3 tidak dapat

dipelajari dengan metoda alir.

107

Gambar 9.3. Peralatan aliran-putus

(ii) Tekanan gas

Pada reaksi gas dengan menggunakan tabung alir tekanan rendah tekanan harus

vukup tinggi untuk menghindari perubahan konsntrasi yang diakibatkan oleh

difusi daripada reaksi kimia

(iii) Volume reaktan

Pada awal percobaan dengan menggunakan metoda alir berupa tabung alir 5 mm,

3-4 L reaktan dikonsumsi untuk sekali pelaksanaan percobaan. Bila menggunakan

tabung yang lebih kecil akan menggurangi volume reaktan yang dikonsumsi

sampai 20-30 ml. Untuk reaktan-reaktan yang sangat mahal, penggunaan

suntuikan hipodermik yang dioperasikan secara mekanik dapat mengurangi

penggunaan reaktan sampai 6 ml untuk sekali pemakaian.

108

11.2. Nyala

Teknik ini juga merupakan teknik lama yang digunakan untuk mempelajari reaksi

kimia pada nyala stasioner. Jika reaktan bercampur dan berdifusi dalam nyala,

reaksi disebut proses difusi nyala. Sebaliknya, jika reaktan dicampur terlebih

dahulu sebelum dinyalakan, maka disebut deengan reaksi nyala pre-mixed.

Tekanan gas yang diumpankan ke dalam nyala menentukan sifat dan temperatur

nyala.

9.2.1. Nyala Encer

Pada tekanan rendah jejak bebas rata-rata antar molekul yang bertabrakan adalah

cukup panjang dan zone reaksi sangat besar. Resultan kenaikan temperatur kecil

dan nyala dikatakan sebagai nyala encer.

Banyak pekerjaan dengan metoda ini dikonsentrasikan pada reaksi logam

alkali dan halogen atau alkil halida. Suatu gas dilewati pemanas logam alkali dan

dihasilkan gas jenuh dengan uap logam berdifusi ke dalam uap halogen atau

halida pada tekanan rendah. Reaksi sebagai berikut

dan

terjadi pada nyala encer. Jika koefisien difusi diketahui, konstanta kecepatan dapat

ditentukan dari pengukuran dimensi zona nyala reaksi dan tekanan reaktan.

Namun harga dari koefisien difusi tidak cukup akurat bila pengamatan dilakukan

di bawah kondisi yang tidak begitu baik. Pembentukkan partikel produk padat

dalam nyala menyebabkan pengukuran menjadi lebih tidak pasti.

9.2.2. Nyala Panas

Pada tekanan tinggi jejak bebas rata-rata adalah pendek dan zone reaksi kecil. Bila

reaksi eksotermik terjadi dalam nyala, terdapat suatu kenaikan temperatur yang

sangat cepat. Gradien temperatur sangat tajam dimana temperatur 3000 K dengan

mudah.

109

Spektrum emisi dari banyak spesi radikal seperti OH, NH, dan NH2

diamati pertama kali pada nyala panas. Nyala ini dihasilkan pada kondisi tidak

setimbang dimana temperatur elektronik, vibrasi dan translasi berbeda. Hasil dari

proses kemiluminesensi dan kemi-ionisasi secara efektif dapat dipelajari dalam

nyala ini.

9.3 Fotolisis Kilat dan Radiolisis Denyut

Fotolisis kilat adalah suatu teknik moderen yang dikembangkan oleh Norrish dan

Porter dimana radikal dihasilkan pada konsentrasi relatif tinggi. Walaupun waktu

paruh untuk banyak radikal hanya berorde milisekon atau kurang, mereka dapat

di-identifikasi pada sistem fotolisis kilat dengan metode absorpsi cahaya.

Perangkat yang digunakan di-ilustrasikan pada gambar 9.4. Reaktan

diuraikan oleh kilatan cahaya intensitas tinggi dengan energi diatas 105 J

dihasilkan oleh pengosongan muatan tabung kondenser. Kilat dengan durasi

100s, dikaitkan dengan suatu unit tunda ke sumber cahaya (spectroflash) diatur

tegak lurus dengan detektor cahaya (photoflash). Sumber cahaya diatur untuk aktif

pada interval waktu orde 200s dan spektrum absorpsi dicatat pada suatu lempeng

fotografik.

Gambar 9.4. Diagram Perangkat Fotolisis Kilat dan Sprktroskopi Kinetika

110

Banyak dari energi cahaya diubah menjadi energi translasi yang tampil sebagai

energi kinetika dari radikal dan menghasilkan peningkatan mendadak temperatur.

Jika reaksi berlangsung pada fase cair atau dengan reaktan gas dalam lingkungan

gas inert untuk mendekati kondisi termal. Teknik spektra absorpsi dengan fotolisis

kilat dapat digunakan untuk menentukkan jarak ikatan dan momen inersia dari

radikal-radikal seperti NH2, C3, CHO dan ClO. Spesi triplet molekul-molekul

polisiklik pada fase gas atau cair juga dapat diamati dengan metode ini. Suatu

penelitian tentang perubahan laju intermidet-intermidet yang terbentuk dari

fotolisis kilat disebut dengan spektroskopi kinetika. Teknik ini telah digunakan

dalam mempelajari kinetika dari banyak dekomposisi fotokimia dan reaksi

oksidasi.

Spektroskopi kinetika dan pencatatan kinetika reaksi dilakukan pada suatu

seri foto spektra dengan interval waktu yang berbeda, setiap foto membutuhkan

percobaan terpisah. Jika sumber cahaya digantikan dengan pengganda-foto

(photomultiplier) dan emisi dari spesi yang diamati dengan pengganda-foto

dengan tampilan hasil sinyal pada layar osiloskop. Penggunaan pengganda-foto

untuk mempelajari kinetika di-istilahkan sebagai spektrometri kinetika. Teknik

telah banyak dimanfaatkan dalam mempelajari reaksi-reaksi yang melibatkan

radikal-radikal dan radikal-ion.

Sebagai contoh, fotolisis dari iod digunakan dalam mengukur kecepatan

rekombinasi atom-atom iod

Dimana rekombinasi terjadi dengan keberadaan molekul ketiga, M, yaitu H2, Ar,

Ne dan CH4. Selain itu terjadi kompetisi antara reaksi di atas dengan reaksi.

(1)

Konsentrasi iod dapat diukur dengan mengamati intensitas berkas sempit cahaya

sekitar 500 nm, dan konsentrasi atom-atom iod ditentukan dari ungkapan

(2)

111

dimana notasi t menunjukkan waktu dan 0 menunjukkan kondisi pra-kilat. Dari

pengukuran ini kecepatan relatif (1) dan (2) dapat diukur dengan beberapa spesi

gas.

Suatu teknik yang dapat dianalogikan dengan teknik di atas adalah

radiolisis denyut dimana perbedaan utama tentu saja pada radiasi yang

menguraikan molekul-molekul kimia tersebut. Suatu denyut elektron dari

percepatan linier atau sinar-X melewati suatu larutan dan hasil reaksi antar ion-

ion, elektron-elektron, molekul-molekul merupakan bidang yang menarik untuk

kimia radiasi.

9.4 Metoda Resonansi Magnetik

Spektroskopi resonasi magnet inti (RMI) dan resonansi paramagnet elektron

(RPE) dapat digunakan dalam mengamati reaksi pertukaran cepat. Grafik absorpsi

versus frekuensi memberikan informasi tentang transfer energi dalam molekul-

molekul yang diperhitungkan. Struktur dan lebar bentuk garis berubah ketika

suatu reaksi bertukaran terjadi.

Bila kita memperhatikan spektrum sederhana dari etanol murni kering.

Spektrum seperti yang ditampilkan pada gambar 9.5(a) meliputi triplet hidroksil

dan quadruplet metilen termodifkasi. Panambahan suatu cuplikan alkali dideteksi

dengan keberadaan garis proton air diantara dua puncak. Jika suatu alkali

ditambahkan suatu proton diantara gugus OH dan spesi lain seperti OH dan H2O

terjadi. Hasilnyaadalah penajaman triplet OH menjadi puncak tunggal dari puncak

melebar dan perubahan sinyal CH2 berubahn ke dalam quadruplet sederhana. Laju

dari spektral ini kemudian merupakan lajur dari pertukaran proton.

Gambar 9.5. Spektrum NMR untuk etanol murni (a) Spektrum resolusi tinggi NMR (b) Penggandaan gugus CH2 akibat keberadaan OH pada mekanisme pertukaran proton.

112

Perubahan lain dari spektrum dapat dilakukan dengan penambahan asam atau

basa, yang menyebabkan perpindahan proton hidroksil dari suatu alkohol atau

etanol.

Dengan demikian waktu paruh yang dapat diukur dengan percobaan proton MRI

adalah pada rentang 1 – 10-4s. Konstanta laju untuk reaksi

diukur sebesar 8,8 x 1010 s-1 dalam metanol murni.

Reaksi perpindahan elektron dedngan waktu apruh dibawah 10-4 menjadi

10-9 dapat dipelajari dengan metode RPE. Suatu konstanta laju sebesar 5 x 108 dm3

mol-1 s-1 untuk reaksi

diukur dengan menggunakan metode RPE.

9.5. Tube Kejut

Tube kejut dikembangkan pada akhir tahun 20-an sebagai suatu metoda yang

sangat baik dalam mempelajari reaksi homogen temperatur tinggi fase gas

homogen yang cepat. Suatu reaktan konsentrasi rendah pada gas inert berlebih

mengalami kompresi adiabatik pada suatu gelombang kejut dan dipanaskan pada

temperatur di atas 5000 K atau di bawah penampang kejut. Suatu tube kejut

khusus digambarkan pada 9.6. Tube ini terdiri dari suatu bagian penyelaras, gas

hidrogen atau helium, diafragma dan bagian pengamatan. Gauges diletakan

sepanjang tube untuk mengukur kecepatan gelombag kejut. Pada saat diafragma

terbakar, gas kejut-nyala dialirkan ke bagian bawah tube dengan kecepatan

menekati kecepatan suara. Penampang kejut menunjukkan temperatur dan tekanan

dengan sangat tajam, profil resolusi tekanan tinggi. Konsekunsinya temperatur

diatas 5000 K akan dicapai dengan hitungan 1 s.

113

Gambar 9.6. Diagram tube kejut

Reaksi-reaksi dapat di-ikuti dengan mengukur perubahan densitas, emisi

cahaya atau absorpsi cahaya membutuhkan tube kejut luas. Bahkan untuk

temperatur tinggi dapat dicapai dengan pantulan pada ujung tube kejut. Bradley2

mempelajari reaksi pada gelombang kejut yang dipantulkan pada suatu lempeng

emas. Hasil analisis dari campuran reaksi menunjukkan adanya kesenjangan

antara lobang pin pada lempeng spektrometer massa, yang memberikan suatu

spektrum massa yang komplit untuk spesi-spesi yang timbul setiap 50 s.

Namun demikian banyak dari reaksi dekomposisi dan auto-oksidasi belum

dapat dpelajari dengan metoda yang tersedia dikarenakan temperatur dan tekanan

sangat terpengaruh kepada sifat hidrodinamik dari tekanan kejut dan sifat

termodinamika gas. Reaksi-reaksi tersebut homogen sepanjang waktu pengamatan

lebih pendek dibandingkan dengan waktu yang dibutuhkan untuk molekul

berdifusi pada dinding.

Pada keadaan lain, suatu tube kejut merupakan potongan-potongan

peralatan yang dirangkai dan kadang membutuhkan peralatan elektronik yang

114

mahal. Terdapat suatu hambatan dinamika-gas terhadap kondisi yang dapat

digunakan. Pemaksaan atau percepatan pada gelombang kejut dapat terjadi dalam

tube. Hal ini tejadi akibat terbentuknya lapisan batas secara bertahap antara gas

panas dan dinding tube yang dingin. Koreksi untuk perilaku ini dapat dibuat

dengan menggunakan bantuan komputer dalam menghitung konstanta laju.

11.6 . Berkas Cahaya

Pada tekanan kurang dari 10-5 torr, jejak bebas tengah dari molekul gas dapat

mencapai beberapa meter. Aliran molekul dapat dianggap sebagai suatu berkas

molekul yang tidak bertabrakan (disebut sebagai berkas molekul). Bila dua berkas

tersebut bersilangan, 0molekul akan menyebar ke berbagai arah dan jumlah

molekul yang menyebar diukur dengan detektor yang cocok.

Suatu diagram peralatan berkas cahaya dapat dilihat pada gambar 9.7.

Suatu material sumber berkas, biasanya suatu pemanas (oven), ditempatkan untuk

mengarahkan molekul bergerak ke arah ruang pengamatan begitu juga sumber

berkas sinar satu lagi. Kecepatan dari berkas ditentukan oleh temperatur sumber.

Celah detektor dan detektor bergerak melingkar sepanjang berkas sinar melintas.

Dengan cara ini dapat dipelajari kecepatan hamburan sinar sebagai fungsi dari

sudut dan kecepatan awal dari berkas sinar. Penelitian menunjukkan bahwa untuk

tubrukan bimolekuler terdapat:

(a) hamburan elastik - suatu tubrukan yang tidak disertai transfer energi

(b) hamburan non-elastik – tuburukan dengan transfer energi

(c) hamburan reaktif – tubrukan yang menghasilkan reaksi kimia.

Gambar 9.7. Diagram peralatan berkas molekuler

115

Suatu reaksi dalam jumlah besar yang dipelajri dengan reaksi nyala akan

membentuk reaksi umum

dimana R merupakan alkil, halogen atau atom hidrogen; X adalah atom halogen

dan M logam alkali. Logam alkali dan logam halida memiliki tekanan uap rendah

sehingga setiap molekul tidak dideteksi sebagai hasi kondensasi pada di dinding

vesel. Percobaan ini menunjukkan bawha spesi dengan penampang melintang

reaktif sekitar 0.1 nm2, MX akan mendekati arah dimana RX muncul.

9. 7. Metode-metode Relaksasi

Suatu sistem dalam keadaan setimbang yang diganggu secara tiba-tiba dengan

impuls (tekanan atau temperatur) menyebabkan sistem tersebut tidak lagi berada

dalam keadaan setimbang. Kecepatan dimana reaksi kimia mencapai

kesetimbangan baru diukur dengan peralatan elektronik kecepatan-tinggi. Dengan

cara ini konstanta laju diukur.

Sebagai contoh reaksi ionisasi dari asam lemah dalam air.

Bila kecepatan k1 dan k-1 besar, maka metoda yang cocok adalah metoda relaksasi.

Misalkan a adalah konsentrasi total HA dan x konsentrasi ion dan xe adalah

konsentrasi pada keseimbangan baru.

Kecepatan reaksi tersebut adalah

(9.3)

Pada kesetimbangan , maka atau

(9.4)

penyimpangan dari keadaan setimbangan adalah dimana . Maka

(9.5)

116

Kombinasi dari dua persamaan di atas dengan mengabaikan bagian pangkat yang

melibatkan memberikan

(9.6)

Integrasikan persamaan 9.3 menghasilkan

Dimana C adalah konstanta, dimana maka . Maka

.

Dimana waktu relaksasi didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan sistem

untuk memindahkan fraksi 1/e dari keadaan keseimbangan. Maka dari itu

Suatu pengukuran waktu relaksasi yang dikombinasikan dengan hasil pengukuran

konstanta laju reaksi sehingga k1 dan k2 dapat dihitung. Dengan menggunakan

metoda ini reaksi

dimana dan .

Untuk kebutuhan yang lebih penting dimana pengukuran waktu relaksasi biasanya

digabung dengan analisis in situ cepat digunakan beberapa metoda seperti.

(i) Lonjatan temperatur

Suatu aliran listrik dilewatkan melalui sampel menghasilkan tubrukan ion-ion

dengan molekul pelarut. Jika pulsa gelombang mikro digunakan, perpindahan

energi rotasi dari molekul pelarut polar memanaskan pelarut. Gelombang

inframerah berhubungan dengan pemindahan energi vibrasi dari pelarut ke

larutan. Dengan teknik ini temperatur dapat dinaikan 10 C dalam mikro sekon.

Teknik banyak digunakan dalam mempelajari katalisis enzim.

117

(ii) Lonjatan tekanan

Teknik ini sangat efektif dengan perubahan volume yang relatif tinggi. Pada

teknik ini digunakan gelombang kejut atau tekanan hidrostatik dari diafragma.

(iii) Pulsa medan listrik

Bila larutan elektrolit lemah dikenakan medan listrik yang sangat besar (105

V/cm), Keseimbangan menjadi terganggu dan meningkatkan konstanta disosiasi.

Metode ini banyak digunakan untuk mengukur konstanta laju reaksi protonasi dan

deprotonasi, dimana difusi dapat dikontrol, 1010 dm3 mol-1s-1.

118