20 primjera katalizatora (i njihove funkcije)
Miscelanea / / November 13, 2021
Za katalizator razumiješ jednoga supstancija ili elementi jednostavan i složen, što igra ubrzavajuću ulogu u kemijska reakcija određuje se, skraćujući vrijeme u kojem se pojavljuje, ali bez ikakvog mijenjanja konačnog proizvoda i bez gubitka vlastite mase u procesu (što se događa u reaktantima). Na primjer: enzimi, UV svjetlost, cink, kobalt.
Taj se proces ubrzanja kemijske reakcije naziva "kataliza". A elementi ili tvari koji inhibiraju katalizu poznati su kao inhibitori. Za mnoge kemijske reakcije potreban je odgovarajući katalizator, ovisno o tome želite li povećati ili smanjiti brzinu kojom se odvijaju. U tom smislu, kataliza može biti pozitivna (brzina reakcije se povećava) ili negativna (brzina reakcije opada).
The istraga u katalizi i proizvodnji katalitičkih sredstava plodno je polje kemijska i biološka industrija, budući da omogućuju ubrzanje reakcija jednostavnim dodavanjem prikladnog katalizatora.
Primjeri katalizatora (i njegova funkcija)
- Enzimi. Oni su tvari koje biološki i prirodno izlučuje tijelo živa bića. Enzimi igraju vrlo važnu katalitičku ulogu, jer ubrzavaju vitalne kemijske procese koji bi, ako bi se sami dogodili, zahtijevali temperaturama često nespojiva sa životom. Na primjer, pepsin i tripsin igraju ulogu u razgradnji mesa, ubrzavajući probavu koja bi inače trebala puno više vremena i truda.
- UV svjetlost. Ultraljubičasto svjetlo, zajedno s katalizatorom, omogućuje fotokatalizu: ubrzanje kemijske reakcije radom katalizatora aktiviranog svjetlosnom energijom ultraljubičastog zraka. Ozon i metalni oksidi prijelaz su uobičajeni fotokatalizatori.
- Paladijevi katalizatori. Ovi uređaji ugrađeni su u automobilske sustave koji koriste bezolovni benzin Paladij ili platina u malim česticama u posudi koja prianja na ispušne plinove automobili. Ti metali djeluju kao katalizatori u procesu slabljenja ugljičnog monoksida i drugih otrovni plinovi od izgaranje, i omogućiti da se u rekordnom vremenu smanje na vodenu paru ili druge manje opasne tvari.
- Aluminijev klorid. Ovaj se katalizator koristi u petrokemijskoj industriji za dobivanje sintetičkih smola ili podmazujućih tvari, bez promjene osjetljive prirode ugljikovodici u pitanju, budući da istodobno ima kisela i bazična svojstva (amfoterno je).
- Derivati fluora. Ubrzavaju razgradnju ozona (O3 → O + O2), što je obično prilično spora reakcija. To je problem aerosola i rashladnih sredstava koji ispuštaju CFC u atmosferu: oni razrjeđuju ozonski omotač.
- Kisele tvari. Protoni koje je izdala većina kisele tvari mogu igrati ulogu katalizatora u određenim kemijskim reakcijama, kao što je hidroliza (razgradnja estera u karboksilne kiseline i alkoholi) estera (organski naftni derivati).
- Cinkov. Čest je katalizator u sastavu cikloalkana (zasićenih ugljikovodika) koji se koriste u parfumeriji, naftnoj industriji i drugima.
- Mangan-dioksid (MnO2). Ovaj je spoj čest katalizator za ubrzanje razgradnje vodikovog peroksida ili vodikovog peroksida (2H2O2 → 2H2O + O2).
- Željezo (III). Istočno metal Koristi se kao katalizator u Haber-Boschovom postupku za dobivanje amonijaka iz vodika i dušika.
- Vanadij pentoksid (V2ILI5). To je vrlo otrovni spoj koji reverzibilno gubi kisik zagrijavanjem. Zbog toga se koristi kao katalizator u dobivanju sumporne kiseline iz sumpornog dioksida (SO2).
- Titan. Pomiješan s aluminijom, koristi se u procesu polimerizacije Ziegler-Natta za ubrzavanje dobivanje polietilena visoke gustoće (HDPE), koji se koristi za proizvodnju kontejnera i čepova za boce plastika.
- Nikla. Fino podijeljen, koristi se za hidrogeniranje biljnih ulja kroz koje se dobiva margarin: masti nezasićeni zasićuju bombardiranjem vodika i ovaj metal ubrzava taj proces.
- Silicijev dioksid ili silicijev dioksid (SO2). To je jedan od najčešće korištenih katalizatora u procesu katalitičkog krekiranja ulja, uz visoki tlak i temperature. The pucanje Sastoji se od dobivanja jednostavnijih tvari iz složenog ugljikovodika.
- Kobalt (Co) i molibden (Mo). Oni su tvari koje se koriste na glinici u procesu katalitičkog reformiranja nafte, u kojoj se teška nafta odvaja od sumpora i dušika, kako bi se povećao njen oktanski broj.
- Kalijev permanganat (KMnO4). Koristi se kao katalizator za kemijsku reakciju koja pretvara alkene (nezasićene ugljikovodike ili olefine) u diole.
- Platina. Ovaj se metal koristi kao katalizator u određenim reakcijama za dobivanje derivata benzena, poput cikloheksana, neophodnih u proizvodnji najlona.
- Zlato. Nedavna istraživanja pokazuju učinkovitost zlata kao nanokatalizatora, odnosno kada se nalazi u atomskim skupinama između osam i dvadeset atoma.
- Limunska kiselina. Kiselina sadržana u limunu ili drugim agrumima usporava (negativna kataliza) proces oksidacija iz organski materijal. To se može provjeriti komadom jabuke.
- Srebro. Polikristalno srebro i nanoporozno srebro u pokusima elektrokatalize učinkoviti su akceleratori procesi redukcije ugljičnog dioksida (CO2) koji omogućuju učinkovitu proizvodnju kemijskih proizvoda alata.
Slijedite sa: