20 Beispiele für Katalysatoren (und ihre Funktionen)

Zum Katalysator du verstehst einen Substanz oder Element, sowohl einfach als auch zusammengesetzt, die eine beschleunigende Rolle in a. spielt chemische Reaktion bestimmt, wodurch die Zeit ihres Auftretens verkürzt wird, jedoch ohne das Endprodukt überhaupt zu verändern und ohne dabei seine eigene Masse zu verlieren (was in den Reaktanten vorkommt). Beispielsweise: Enzyme, UV-Licht, Zink, Kobalt.

Diesen Vorgang der Beschleunigung einer chemischen Reaktion nennt man "Katalyse". Und die Elemente oder Substanzen, die die Katalyse hemmen, werden als Inhibitoren bezeichnet. Viele chemische Reaktionen benötigen einen geeigneten Katalysator, je nachdem, ob Sie ihre Geschwindigkeit erhöhen oder verringern möchten. In diesem Sinne kann die Katalyse positiv (die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt zu) oder negativ (die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt ab) sein.

Das Ermittlung in der Katalyse und Herstellung von Katalysatoren ist ein produktives Feld von chemische und biologische industrie, da sie es erlauben, Reaktionen einfach durch die geeignete Zugabe des geeigneten Katalysators zu beschleunigen.

Beispiele für Katalysator (und seine Funktion)

1. Enzyme. Es handelt sich um Substanzen, die vom Körper des Menschen biologisch und natürlich abgesondert werden Lebewesen. Enzyme spielen eine sehr wichtige katalytische Rolle, da sie lebenswichtige chemische Prozesse beschleunigen, die, wenn sie von selbst ablaufen würden, erfordern würden Temperaturen oft nicht mit dem Leben vereinbar. Pepsin und Trypsin zum Beispiel spielen eine Rolle bei der Aufspaltung von Fleisch und beschleunigen die Verdauung, die sonst viel Zeit und Mühe kosten würde.
2. UV-Licht. Ultraviolettes Licht ermöglicht zusammen mit einem Katalysator die Photokatalyse: die Beschleunigung einer chemischen Reaktion durch die Arbeit eines Katalysators, der durch die Lichtenergie des Ultraviolett aktiviert wird. Ozon und Metalloxide Übergang sind gängige Photokatalysatoren.
3. Palladium-Katalysatoren. Diese Geräte sind in Fahrzeugsysteme eingebaut, die bleifreies Benzin verwenden, und enthalten Palladium oder Platin in kleinen Partikeln in einem Behälter, der an den Abgasen der Autos. Diese Metalle wirken als Katalysatoren bei der Abschwächung von Kohlenmonoxid und anderen giftige Gase des Verbrennung, und lassen sie in Rekordzeit zu Wasserdampf oder anderen weniger gefährlichen Stoffen reduzieren.
4. Aluminiumchlorid. Dieser Katalysator wird in der petrochemischen Industrie verwendet, um synthetische Harze oder Schmierstoffe zu gewinnen, ohne die empfindliche Natur der Kohlenwasserstoffe in Frage, da es gleichzeitig saure und basische Eigenschaften hat (es ist amphoter).
5. Fluorderivate. Sie beschleunigen die Zersetzung von Ozon (O3 → O + O2), die normalerweise eine ziemlich langsame Reaktion ist. Das ist das Problem von Aerosolen und Kältemitteln, die FCKW in die Atmosphäre abgeben: Sie verdünnen die Ozonschicht.
6. Saure Stoffe. Die von den meisten freigesetzten Protonen saure Stoffe kann bei bestimmten chemischen Reaktionen, wie der Hydrolyse (Zerfall von Estern zu Carbonsäuren und Alkohole) von Estern (organische Erdölderivate).
7. Zink. Es ist ein üblicher Katalysator bei der Bildung von Cycloalkanen (gesättigte Kohlenwasserstoffe), die in der Parfümerie, der Ölindustrie und anderen verwendet werden.
8. Mangandioxid (MnO2). Diese Verbindung ist ein häufiger Katalysator zur Beschleunigung der Zersetzung von Wasserstoffperoxid oder Wasserstoffperoxid (2H2O2 → 2H2O + O2).
9. Eisen (III). Osten Metall Es dient als Katalysator im Haber-Bosch-Verfahren zur Gewinnung von Ammoniak aus Wasserstoff und Stickstoff.
10. Vanadiumpentoxid (V2ODER5). Es ist eine hochgiftige Verbindung, die beim Erhitzen reversibel Sauerstoff verliert. Deshalb wird es als Katalysator bei der Gewinnung von Schwefelsäure aus Schwefeldioxid (SO2) verwendet.
11. Titan. Mit Aluminium vermischt, wird es im Ziegler-Natta-Polymerisationsprozess zur Beschleunigung des Gewinnung von Polyethylen hoher Dichte (HDPE), das zur Herstellung von Behältern und Flaschenverschlüssen verwendet wird Plastik.
12. Nickel. Fein verteilt wird es bei der Hydrierung von Pflanzenölen verwendet, durch die Margarine gewonnen wird: Fette Ungesättigte werden durch Beschuss mit Wasserstoff gesättigt und dieses Metall beschleunigt diesen Prozess.
13. Siliziumdioxid oder Kieselsäure (SO2). Es ist einer der am häufigsten verwendeten Katalysatoren im katalytischen Crackprozess von Öl, der hohen Drücken und Temperaturen zugesetzt wird. Das knacken Es besteht darin, einfachere Substanzen aus einem komplexen Kohlenwasserstoff zu gewinnen.
14. Kobalt (Co) und Molybdän (Mo). Sie sind Substanzen, die auf Aluminiumoxid im katalytischen Reformierungsprozess von Erdöl verwendet werden, bei dem schweres Naphtha von Schwefel und Stickstoff getrennt wird, um dessen Oktanzahl zu erhöhen.
15. Kaliumpermanganat (KMnO4). Es wird als Katalysator für die chemische Reaktion verwendet, die Alkene (ungesättigte Kohlenwasserstoffe oder Olefine) in Diole umwandelt.
16. Platin. Dieses Metall wird als Katalysator bei bestimmten Reaktionen verwendet, um Benzolderivate wie Cyclohexan zu erhalten, die für die Herstellung von Nylon unerlässlich sind.
17. Gold. Neuere Forschungen zeigen die Wirksamkeit von Gold als Nanokatalysator, das heißt, wenn es in Atomgruppen zwischen acht und zwei Dutzend vorkommt Atome.
18. Zitronensäure. Die in Zitrone oder anderen Zitrusfrüchten enthaltene Säure verlangsamt (negative Katalyse) den Prozess der Oxidation von organisches Material. Dies kann mit einem Stück Apfel überprüft werden.
19. Silber. Polykristallines Silber und nanoporöses Silber in Elektrokatalyseexperimenten sind wirksame Beschleuniger der Kohlendioxid-(CO2)-Reduktionsprozesse, die eine effiziente Herstellung chemischer Produkte ermöglichen Werkzeuge.

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