Katalizátor

A katalizátor  olyan kémiai anyag, amely felgyorsítja a reakciót, de nem fogyasztódik el a reakció során.

Az inhibitor nem ellentétes fogalom, mivel a reakció során elfogy .

Katalizátorok a kémiában

A katalizátorokat homogén és heterogén katalizátorokra osztják . A homogén katalizátor a reaktánsokkal azonos fázisban van, a heterogén katalizátor független fázist képez, amelyet határfelület választ el attól a fázistól, amelyben a reagensek találhatók [2] . Tipikus homogén katalizátorok a savak és a bázisok. A fémeket, oxidjaikat és szulfidjaikat heterogén katalizátorként használják.

Azonos típusú reakciók végbemehetnek homogén és heterogén katalizátorokkal is. Tehát a savas oldatokkal együtt szilárd Al 2 O 3 , TiO 2 , ThO 2 , alumínium-szilikátokat, savas tulajdonságú zeolitokat használnak . Bázikus tulajdonságú heterogén katalizátorok: CaO , BaO , MgO [2] .

A heterogén katalizátorok általában nagyon fejlett felülettel rendelkeznek, amelyhez inert hordozón ( szilikagél , alumínium- oxid , aktív szén stb.) vannak elosztva .

Minden reakciótípushoz csak bizonyos katalizátorok hatásosak. A már említett sav-bázis katalizátorok mellett léteznek oxidációs-redukciós katalizátorok ; átmeneti fém vagy vegyületének ( Co +3 , V 2 O 5 + MoO 3 ) jelenléte jellemzi őket . Ebben az esetben a katalízist az átmeneti fém oxidációs állapotának megváltoztatásával hajtják végre.

Számos reakciót olyan katalizátorok segítségével hajtanak végre, amelyek az átmeneti fém ( Ti , Rh , Ni ) atomján vagy ionján lévő reagensek koordinációján keresztül hatnak . Az ilyen katalízist koordinációs katalízisnek nevezik .

Ha a katalizátor királis tulajdonságokkal rendelkezik, akkor optikailag aktív terméket kapunk egy optikailag inaktív szubsztrátumból.

A modern tudományban és technikában gyakran alkalmaznak több katalizátorból álló rendszereket, amelyek mindegyike a reakció különböző szakaszait gyorsítja [3] [4] . A katalizátor egy másik katalizátor által végrehajtott katalitikus ciklus egyik szakaszának sebességét is növelheti. Itt történik a "katalízis katalízise" vagy a második szintű katalízis [3] .

Az enzimek katalizátorként játszanak szerepet a biokémiai reakciókban .

A katalizátorokat meg kell különböztetni az iniciátoroktól. Például a peroxidok szabad gyökökké bomlanak le , amelyek gyökös láncreakciókat indíthatnak el . Az iniciátorok a reakció során elfogynak, így nem tekinthetők katalizátornak.

Az inhibitorokat néha tévesen negatív katalizátornak tekintik. De az inhibitorok, például a gyökös láncreakciók, reagálnak a szabad gyökökkel, és a katalizátorokkal ellentétben nem maradnak meg. Más inhibitorok (katalitikus mérgek) kötődnek a katalizátorhoz és deaktiválják azt, ami inkább a katalízis elnyomása, mint a negatív katalízis. A negatív katalízis elvileg lehetetlen, mivel ellentmond az energiamegmaradás törvényének : lassabb utat biztosítana a reakcióhoz, de a reakció természetesen gyorsabb, jelen esetben nem katalizált úton halad.

Katalizátorok az autókban

Az autókatalizátor feladata a káros anyagok mennyiségének csökkentése a kipufogógázokban. Közöttük:

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Szolovev, Alekszandr A.; Sanchez, Samuel; Mei, Yongfeng; Schmidt, Oliver G. (2011). „Változó katalitikus csöves mikroszivattyúk, alacsony hidrogén-peroxid-koncentráció mellett” (PDF) . Fizikai kémia Kémiai fizika . 13 (21): 10131-35. Bibcode : 2011PCCP...1310131S . DOI : 10.1039/C1CP20542K . PMID21505711  _ _ Archivált (PDF) az eredetiből ekkor: 2021-02-25 . Letöltve: 2021-03-11 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
  2. ↑ 1 2 Kémiai Enciklopédia. - M .: Szovjet Enciklopédia, 1990. - V. 2. - S. 335, 337. - ISBN 5-85270-035-5 .
  3. ↑ 1 2 Imyanitov N. S. Több katalizátor rendszerei fémkomplex katalízisben. // Koordinációs kémia. 1984. - T. 10. - 11. sz. - S. 1443-1454. — ISSN 0132-344X .
  4. ↑ Temkin ON, Braylovskiy SM / A katalízis mechanizmusa homogén polifunkciós katalitikus rendszerekben. // Alapkutatás a homogén katalízisben. Szerk. írta: AE Shilov. - New York stb.: Gordon and Breach Science Publishers, 1986. - Vol. két. - P.621-633.
  5. ↑ Az autóipari katalizátor és szerepe a kipufogórendszerben . AutoRelease.ru . Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 25.

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák