20 katalizatorių (ir jų funkcijų) pavyzdžių

Autorius katalizatorius tu supranti vieną medžiaga arba elementas, tiek paprastas, tiek sudėtinis, kuris vaidina pagreitinantį vaidmenį a cheminė reakcija nustatomas, sutrumpinant laiką, per kurį jis atsiranda, bet visiškai nekeičiant galutinio produkto ir neprarandant savo masės proceso metu (o tai pasitaiko reagentuose). Pavyzdžiui: fermentai, UV šviesa, cinkas, kobaltas.

Šis cheminės reakcijos pagreitėjimo procesas vadinamas "katalizė". O elementai ar medžiagos, kurie slopina katalizę, yra žinomi kaip inhibitoriai. Daugeliui cheminių reakcijų reikalingas tinkamas katalizatorius, atsižvelgiant į tai, ar norite padidinti ar sumažinti jų įvykimo greitį. Šia prasme katalizė gali būti teigiama (reakcijos greitis didėja) arba neigiama (reakcijos greitis mažėja).

The tyrimą katalizė ir katalizinių agentų gamyba yra vaisinga sritis chemijos ir biologinės pramonės, nes jie leidžia pagreitinti reakcijas tiesiog tinkamai pridedant tinkamą katalizatorių.

Katalizatoriaus (ir jo funkcijos) pavyzdžiai

1. Fermentai. Tai medžiagos, kurias biologiškai ir natūraliai išskiria organizmas gyvi sutvėrimai. Fermentai atlieka labai svarbų katalizatoriaus vaidmenį, nes pagreitina gyvybiškai svarbius cheminius procesus, kurių, jei jie vyktų patys, reikėtų temperatūros dažnai nesuderinamas su gyvenimu. Pavyzdžiui, pepsinas ir tripsinas vaidina svarbų vaidmenį skaidant mėsą, pagreitindami virškinimą, kuris kitu atveju pareikalautų daug daugiau laiko ir pastangų.
2. UV šviesa. Ultravioletinė šviesa kartu su katalizatoriumi įgalina fotokatalizę: cheminės reakcijos pagreitį veikiant katalizatoriui, kurį aktyvuoja ultravioletinių spindulių šviesos energija. Ozonas ir metalo oksidai perėjimas yra įprasti fotokatalizatoriai.
3. Paladžio katalizatoriai. Įmontuoti į automobilių sistemas, kuriose naudojamas bešvinis benzinas, šiuose įrenginiuose yra Paladis arba platina mažose dalelėse talpykloje, kuri prilimpa prie išmetamųjų dujų automobiliai. Šie metalai veikia kaip katalizatoriai anglies monoksido ir kt. slopinimo procese toksiškos dujos iš degimo, ir leisti juos per rekordiškai trumpą laiką paversti vandens garais ar kitomis mažiau pavojingomis medžiagomis.
4. Aliuminio chloridas. Šis katalizatorius naudojamas naftos chemijos pramonėje sintetinėms dervoms arba tepalinėms medžiagoms gauti, nekeičiant subtilaus angliavandeniliai aptariamas, nes jis vienu metu turi rūgštinių ir bazinių savybių (jis yra amfoterinis).
5. Fluoro dariniai. Jie pagreitina ozono skilimą (O3 → O + O2), o tai paprastai yra gana lėta reakcija. Tai aerozolių ir šaltnešių, išskiriančių į atmosferą CFC, problema: jie skiedžia ozono sluoksnį.
6. Rūgštinės medžiagos. Protonai, kuriuos išskiria dauguma rūgštinės medžiagos gali atlikti katalizatorių vaidmenį tam tikrose cheminėse reakcijose, tokiose kaip hidrolizė (esterių skaidymas, kad susidarytų karboksirūgštys ir alkoholiai) esterių (organinių naftos darinių).
7. Cinkas. Tai yra dažnas cikloalkanų (sočiųjų angliavandenilių) sudarymo katalizatorius, naudojamas parfumerijoje, naftos pramonėje ir kt.
8. Mangano dioksidas (MnO2). Šis junginys yra dažnas katalizatorius, pagreitinantis vandenilio peroksido arba vandenilio peroksido (2H2O2 → 2H2O + O2) irimą.
9. Geležis (III). Rytai metalo Jis naudojamas kaip katalizatorius Haber-Bosch procese, siekiant gauti amoniaką iš vandenilio ir azoto.
10. Vanadžio pentoksidas (V2ARBA5). Tai labai toksiškas junginys, kuris kaitinant grįžtamai netenka deguonies. Štai kodėl jis naudojamas kaip katalizatorius išgaunant sieros rūgštį iš sieros dioksido (SO2).
11. Titanas. Sumaišytas su aliuminiu, jis naudojamas Ziegler-Natta polimerizacijos procese, siekiant pagreitinti didelio tankio polietileno (DTPE) gavimas, naudojamas talpykloms ir butelių kamštelių gamybai plastmasinis.
12. Nikelis. Smulkiai padalytas, naudojamas hidrinant augalinius aliejus, per kuriuos gaunamas margarinas: riebalų nesotieji tampa prisotinti bombarduojant vandenilį ir šis metalas pagreitina šį procesą.
13. Silicio dioksidas arba silicio dioksidas (SO2). Tai vienas iš plačiausiai naudojamų katalizatorių alyvos katalizinio krekingo procese, be aukšto slėgio ir temperatūros. The trūkinėjant Jį sudaro paprastesnių medžiagų gavimas iš sudėtingo angliavandenilio.
14. Kobaltas (Co) ir molibdenas (Mo). Tai medžiagos, naudojamos ant aliuminio oksido katalizinio naftos riformingo procese, kai sunkusis pirminis benzinas atskiriamas nuo sieros ir azoto, siekiant padidinti jo oktaninį skaičių.
15. Kalio permanganatas (KMnO4). Jis naudojamas kaip katalizatorius cheminei reakcijai, kuri paverčia alkenus (nesočiuosius angliavandenilius arba olefinus) į diolius.
16. Platina. Šis metalas naudojamas kaip katalizatorius tam tikrose reakcijose, kurių metu gaunami benzeno dariniai, tokie kaip cikloheksanas, būtini nailono gamyboje.
17. Auksas. Naujausi tyrimai rodo aukso, kaip nanokatalizatoriaus, veiksmingumą, ty kai jis randamas atominėse grupėse nuo aštuonių iki dviejų dešimčių atomai.
18. Citrinos rūgštis. Citrinoje ar kituose citrusiniuose vaisiuose esanti rūgštis sulėtina (neigiama katalizė) procesą oksidacija iš organinė medžiaga. Tai galima patikrinti su obuolio gabalėliu.
19. sidabras. Polikristalinis sidabras ir nanoporuotas sidabras elektrokatalizės eksperimentuose yra veiksmingi greitintuvai. anglies dioksido (CO2) redukcijos procesai, leidžiantys efektyviai gaminti cheminius produktus įrankiai.

Sekite su: