20 exemples de catalyseurs (et leurs fonctions)

Pour catalyseur tu en comprends un substance ou alors élémentà la fois simple et composé, qui joue un rôle accélérateur dans une réaction chimique déterminé, raccourcissant les temps dans lesquels il se produit mais sans altérer du tout le produit final et sans perdre sa propre masse dans le processus (qui se produit dans les réactifs). Par exemple: enzymes, lumière UV, zinc, cobalt.

Ce processus d'accélération d'une réaction chimique est appelé "catalyse". Et les éléments ou substances qui inhibent la catalyse sont appelés inhibiteurs. De nombreuses réactions chimiques nécessitent un catalyseur approprié selon que vous souhaitez augmenter ou diminuer la vitesse à laquelle elles se produisent. En ce sens, la catalyse peut être positive (la vitesse de la réaction augmente) ou négative (la vitesse de la réaction diminue).

La enquête en catalyse et en production d'agents catalytiques est un domaine prolifique de industrie chimique et biologique, car ils permettent d'accélérer les réactions simplement avec l'ajout opportun du catalyseur approprié.

Exemples de catalyseur (et sa fonction)

1. Enzymes. Ce sont des substances biologiquement et naturellement sécrétées par l'organisme du êtres vivants. Les enzymes jouent un rôle catalytique très important, car elles accélèrent les processus chimiques vitaux qui, s'ils se produisaient seuls, nécessiteraient températures souvent incompatible avec la vie. La pepsine et la trypsine, par exemple, jouent un rôle dans la dégradation des viandes, accélérant la digestion qui prendrait autrement beaucoup plus de temps et d'efforts.
2. lumière UV. La lumière ultraviolette, associée à un catalyseur, permet la photocatalyse: l'accélération d'une réaction chimique par le travail d'un catalyseur activé par l'énergie lumineuse de l'ultraviolet. l'ozone et oxydes métalliques transition sont des photocatalyseurs courants.
3. Catalyseurs au palladium. Intégrés aux systèmes automobiles qui utilisent de l'essence sans plomb, ces appareils contiennent Palladium ou platine en petites particules dans un récipient qui adhère aux échappements du automobiles. Ces métaux agissent comme des catalyseurs dans le processus d'atténuation du monoxyde de carbone et d'autres gaz toxiques de la la combustion, et permettent de les réduire en vapeur d'eau ou en d'autres substances moins dangereuses en un temps record.
4. Chlorure d'aluminium. Ce catalyseur est utilisé dans l'industrie pétrochimique pour obtenir des résines synthétiques ou des substances lubrifiantes, sans altérer la nature délicate de la hydrocarbures en cause, car il a des propriétés à la fois acides et basiques (il est amphotère).
5. Dérivés du fluor. Ils accélèrent la décomposition de l'ozone (O3 → O + O2), qui est normalement une réaction assez lente. C'est le problème des aérosols et des fluides frigorigènes qui libèrent des CFC dans l'atmosphère: ils diluent la couche d'ozone.
6. Substances acides. Les protons libérés par la plupart des substances acides peuvent jouer le rôle de catalyseurs dans certaines réactions chimiques, telles que l'hydrolyse (la décomposition des esters pour former des acides carboxyliques et alcools) d'esters (dérivés organiques du pétrole).
7. Zinc. C'est un catalyseur courant dans la constitution des cycloalcanes (hydrocarbures saturés) utilisés en parfumerie, dans l'industrie pétrolière et autres.
8. Dioxyde de manganèse (MnO2). Ce composé est un catalyseur fréquent pour accélérer la décomposition du peroxyde d'hydrogène ou du peroxyde d'hydrogène (2H2O2 → 2H2O + O2).
9. Fer (III). est métal Il est utilisé comme catalyseur dans le procédé Haber-Bosch pour obtenir de l'ammoniac à partir d'hydrogène et d'azote.
10. Pentoxyde de vanadium (V2OU ALORS5). C'est un composé hautement toxique qui perd de l'oxygène de manière réversible lorsqu'il est chauffé. C'est pourquoi il est utilisé comme catalyseur dans l'obtention d'acide sulfurique à partir de dioxyde de soufre (SO2).
11. Titane. Mélangé à de l'aluminium, il est utilisé dans le procédé de polymérisation Ziegler-Natta pour accélérer la l'obtention de polyéthylène haute densité (PEHD), utilisé pour la fabrication de contenants et de capsules de bouteilles Plastique.
12. Nickel. Finement divisé, il est utilisé dans l'hydrogénation d'huiles végétales grâce auxquelles la margarine est obtenue: graisses insaturés deviennent saturés par bombardement d'hydrogène et ce métal accélère ce processus.
13. Dioxyde de silicium ou silice (SO2). C'est l'un des catalyseurs les plus largement utilisés dans le processus de craquage catalytique du pétrole, en plus des hautes pressions et températures. le craquer Elle consiste à obtenir des substances plus simples à partir d'un hydrocarbure complexe.
14. Cobalt (Co) et Molybdène (Mo). Ce sont des substances utilisées sur l'alumine dans le processus de reformage catalytique du pétrole, dans lequel le naphta lourd est séparé du soufre et de l'azote, pour augmenter son indice d'octane.
15. Permanganate de potassium (KMnO4). Il est utilisé comme catalyseur de la réaction chimique qui transforme les alcènes (hydrocarbures insaturés ou oléfines) en diols.
16. Platine. Ce métal est utilisé comme catalyseur dans certaines réactions pour obtenir des dérivés du benzène, comme le cyclohexane, indispensable à la fabrication du nylon.
17. Or. Des recherches récentes montrent l'efficacité de l'or en tant que nanocatalyseur, c'est-à-dire lorsqu'il se trouve dans des groupes atomiques compris entre huit et deux douzaines. atomes.
18. Acide citrique. L'acide contenu dans le citron ou d'autres agrumes ralentit (catalyse négative) le processus de oxydation de materielle organique. Cela peut être vérifié avec un morceau de pomme.
19. Argent. L'argent polycristallin et l'argent nanoporeux dans les expériences d'électrocatalyse sont des accélérateurs efficaces de la procédés de réduction du dioxyde de carbone (CO2), qui permettent la production efficace de produits chimiques outils.

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