20 katalizatoru (un to funkciju) piemēri
Miscellanea / / November 13, 2021
Autors katalizators tu saproti vienu viela vai elements, gan vienkāršs, gan salikts, kam ir paātrinājoša loma a ķīmiskā reakcija nosaka, saīsinot laiku, kurā tas notiek, bet nemaz nemainot galaproduktu un nezaudējot savu masu procesā (kas notiek reaģentos). Piemēram: fermenti, UV gaisma, cinks, kobalts.
Šo ķīmiskās reakcijas paātrināšanas procesu sauc "katalīze". Un elementus vai vielas, kas kavē katalīzi, sauc par inhibitoriem. Daudzām ķīmiskajām reakcijām ir nepieciešams piemērots katalizators atkarībā no tā, vai vēlaties palielināt vai samazināt to norises ātrumu. Šajā ziņā katalīze var būt pozitīva (reakcijas ātrums palielinās) vai negatīva (reakcijas ātrums samazinās).
The izmeklēšana katalīzē un katalītisko aģentu ražošanā ir produktīva joma ķīmiskā un bioloģiskā rūpniecība, jo tie ļauj paātrināt reakcijas, vienkārši pievienojot piemērotu katalizatoru.
Katalizatora (un tā funkcijas) piemēri
- Fermenti. Tās ir vielas, ko bioloģiski un dabiski izdala ķermeņa organisms dzīvās būtnes. Fermentiem ir ļoti svarīga katalītiskā loma, jo tie paātrina svarīgus ķīmiskos procesus, kas, ja tie notiktu paši, būtu nepieciešami temperatūras bieži vien nesavienojami ar dzīvi. Piemēram, pepsīnam un tripsīnam ir nozīme gaļas sadalīšanā, paātrina gremošanu, kas citādi prasītu daudz vairāk laika un pūļu.
- UV gaisma. Ultravioletā gaisma kopā ar katalizatoru nodrošina fotokatalīzi: ķīmiskās reakcijas paātrināšanu, izmantojot katalizatoru, ko aktivizē ultravioletā starojuma gaismas enerģija. Ozons un metālu oksīdi pāreja ir izplatīti fotokatalizatori.
- Palādija katalizatori. Šīs ierīces, kas iebūvētas automašīnu sistēmās, kurās izmanto bezsvina benzīnu, satur Pallādijs vai platīns sīkās daļiņās traukā, kas pielīp pie izplūdes gāzēm automašīnām. Šie metāli darbojas kā katalizatori oglekļa monoksīda un citu vājināšanās procesā toksiskas gāzes no degšana, un ļauj rekordīsā laikā redukt tos līdz ūdens tvaikiem vai citām mazāk bīstamām vielām.
- Alumīnija hlorīds. Šo katalizatoru izmanto naftas ķīmijas rūpniecībā, lai iegūtu sintētiskos sveķus vai smērvielas, nemainot katalizatora trauslo raksturu. ogļūdeņraži šajā jautājumā, jo tai vienlaikus ir skābas un bāziskas īpašības (tas ir amfotēriski).
- Fluora atvasinājumi. Tie paātrina ozona sadalīšanos (O3 → O + O2), kas parasti ir diezgan lēna reakcija. Šī ir aerosolu un aukstumaģentu problēma, kas izdala CFC atmosfērā: tie atšķaida ozona slāni.
- Skābās vielas. Protoni, ko izdala lielākā daļa skābās vielas var spēlēt katalizatoru lomu noteiktās ķīmiskās reakcijās, piemēram, hidrolīzē (esteru sadalīšanās, veidojot karbonskābes un spirti) esteru (organisko naftas atvasinājumu).
- Cinks. Tas ir izplatīts katalizators cikloalkānu (piesātināto ogļūdeņražu) sastāvā, ko izmanto parfimērijā, naftas rūpniecībā un citos.
- Mangāna dioksīds (MnO2). Šis savienojums ir biežs katalizators, kas paātrina ūdeņraža peroksīda vai ūdeņraža peroksīda (2H2O2 → 2H2O + O2) sadalīšanos.
- Dzelzs (III). Austrumi metāls To izmanto kā katalizatoru Haber-Bosch procesā, lai iegūtu amonjaku no ūdeņraža un slāpekļa.
- Vanādija pentoksīds (V2VAI5). Tas ir ļoti toksisks savienojums, kas, karsējot, atgriezeniski zaudē skābekli. Tāpēc to izmanto kā katalizatoru sērskābes iegūšanai no sēra dioksīda (SO2).
- Titāns. Sajaukumā ar alumīniju to izmanto Ziegler-Natta polimerizācijas procesā, lai paātrinātu augsta blīvuma polietilēna (ABPE) iegūšana, ko izmanto konteineru un pudeļu korķu ražošanai plastmasas.
- Niķelis. Smalki sadalīts, to izmanto augu eļļu hidrogenēšanai, caur kurām iegūst margarīnu: tauki nepiesātinātie kļūst piesātināti, bombardējot ūdeņradi, un šis metāls paātrina šo procesu.
- Silīcija dioksīds vai silīcija dioksīds (SO2). Tas ir viens no visplašāk izmantotajiem katalizatoriem eļļas katalītiskā krekinga procesā papildus augstajam spiedienam un temperatūrai. The plaisāšana Tas sastāv no vienkāršāku vielu iegūšanas no sarežģīta ogļūdeņraža.
- Kobalts (Co) un molibdēns (Mo). Tās ir vielas, ko izmanto uz alumīnija oksīda naftas katalītiskā riforminga procesā, kurā smagais ligroīns tiek atdalīts no sēra un slāpekļa, lai palielinātu tā oktānskaitli.
- Kālija permanganāts (KMnO4). To izmanto kā katalizatoru ķīmiskajai reakcijai, kas pārvērš alkēnus (nepiesātinātos ogļūdeņražus vai olefīnus) diolos.
- Platīns. Šo metālu izmanto kā katalizatoru noteiktās reakcijās, lai iegūtu benzola atvasinājumus, piemēram, cikloheksānu, kas ir būtiski neilona ražošanā.
- Zelts. Jaunākie pētījumi liecina par zelta kā nanokatalizatora efektivitāti, tas ir, ja tas ir atrodams atomu grupās no astoņiem līdz diviem desmitiem atomi.
- Citronskābe. Skābe, kas atrodas citronā vai citos citrusaugļos, palēnina (negatīva katalīze) procesu oksidēšanās no organisks materiāls. To var pārbaudīt ar ābola gabaliņu.
- Sudrabs. Polikristāliskais sudrabs un nanoporainais sudrabs elektrokatalīzes eksperimentos ir efektīvi paātrinātāji. oglekļa dioksīda (CO2) samazināšanas procesi, kas ļauj efektīvi ražot ķīmiskos produktus instrumenti.
Sekojiet līdzi: