วิธีการกระโดดอุณหภูมิเป็นเทคนิคที่ใช้ในจลนศาสตร์เคมีสำหรับการวัดอัตราการเกิดปฏิกิริยา ที่รวดเร็วมาก เป็นหนึ่งในกลุ่มของ วิธี การผ่อนคลาย ทางเคมี ที่ริเริ่มโดยนักเคมีฟิสิกส์ชาวเยอรมันManfred Eigenในช่วงทศวรรษ 1950 ในวิธีการเหล่านี้ ระบบปฏิกิริยาที่อยู่ในสภาวะสมดุลในตอนแรกจะถูกรบกวนอย่างรวดเร็ว จากนั้นจึงสังเกตการผ่อนคลายกลับสู่สภาวะสมดุล^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}ในกรณีของการกระโดดอุณหภูมิ การรบกวนเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนอย่างรวดเร็วซึ่งเปลี่ยนค่าคงที่สมดุลตามด้วยการผ่อนคลายกลับสู่สภาวะสมดุลที่อุณหภูมิใหม่

โดยทั่วไป การให้ความร้อนจะเกี่ยวข้องกับการคายประจุของตัวเก็บประจุ (ในช่วง kV) ผ่านสารละลายตัวนำปริมาตรเล็กน้อย (< 1 มล.) ที่มีโมเลกุล/ปฏิกิริยาที่จะศึกษา ในอุปกรณ์บางรุ่น สารละลายจะถูกให้ความร้อนด้วยเอาต์พุตของเลเซอร์แบบพัลส์ซึ่งปล่อยแสงในช่วงอินฟราเรดใกล้ เมื่อใช้การให้ความร้อนด้วยเลเซอร์ สารละลายไม่จำเป็นต้องเป็นตัวนำ ในทั้งสองกรณี อุณหภูมิของสารละลายจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในระดับไมโครวินาที (หรือน้อยกว่าในกรณีของการให้ความร้อนด้วยเลเซอร์) ซึ่งช่วยให้สามารถศึกษาการเปลี่ยนแปลงสมดุลของปฏิกิริยาที่สมดุลในระดับมิลลิวินาที (หรือไมโครวินาทีเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยเลเซอร์) การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้มักสังเกตได้โดยใช้สเปกโทรสโกปีการดูดกลืนหรือสเปกโทรสโกปีการเรืองแสงเนื่องจากปริมาตรที่เกี่ยวข้องมีขนาดเล็ก อุณหภูมิของสารละลายจึงกลับคืนสู่อุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมภายในไม่กี่นาที^{[ 4 ]}

ขอบเขตเศษส่วนของปฏิกิริยา ( เช่นการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารที่วัดได้เป็นเปอร์เซ็นต์) ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีโมลาร์ (ΔH ° ) ระหว่างสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ และตำแหน่งสมดุล ถ้าKคือค่าคงที่สมดุล และdTคือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีจะกำหนดโดยสมการของ Van 't Hoff :

${\displaystyle {\Delta H^{o}}={RT^{2}}.{\frac {d\ln K}{dT}}}$

โดยที่Rคือค่าคงที่ของแก๊สสากลและTคืออุณหภูมิสัมบูรณ์เมื่อขั้นตอนเดียวในปฏิกิริยาถูกรบกวนในการทดลองกระโดดอุณหภูมิ ปฏิกิริยาจะเป็นไปตามฟังก์ชันการสลายตัวแบบเอกซ์โพเนนเชียล เดี่ยว ที่มีค่าคงที่เวลา เท่ากับฟังก์ชันของค่าคงที่อัตราไปข้างหน้า (k _a ) และย้อนกลับ (k _b ) สำหรับการรบกวนสมดุลอย่างง่ายซึ่งเป็นอันดับหนึ่งในทั้งสองทิศทาง ส่วนกลับของค่าคงที่เวลาจะเท่ากับผลรวมของค่าคงที่อัตราทั้งสอง^{[ 2 ]}${\displaystyle (\tau )}$${\displaystyle {\ce {A <=> B}}}$

${\displaystyle 1/\tau =k_{a}+k_{b}}$

สามารถกำหนดค่าคงที่อัตราทั้งสองได้จากค่าของและค่าคงที่สมดุล : ซึ่งจะได้สมการสองสมการสำหรับตัวแปรที่ไม่ทราบค่าสองตัว ${\displaystyle (\tau )}$${\displaystyle K=k_{a}/k_{b}}$

ในเครือข่ายปฏิกิริยาที่ซับซ้อนมากขึ้น เมื่อขั้นตอนปฏิกิริยาหลายขั้นตอนถูกรบกวน ค่าคงที่เวลาผกผันจะได้รับจากค่าลักษณะเฉพาะของสมการอัตราลักษณะเฉพาะ ความสามารถในการสังเกตขั้นตอนกลางในเส้นทางปฏิกิริยาเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่น่าสนใจของเทคโนโลยีนี้^{[ 5 ]}

^{วิธีการผ่อนคลายทาง เคมี}ที่เกี่ยวข้อง ได้แก่การกระโดดของความดัน [ ^{6 ] [ 3 ]}การกระโดดของสนามไฟฟ้า^{[ 6 ]}และการกระโดดของค่า pH ^{[ 3 ] [ 7 ]}