20 прикладів каталізаторів (та їх функції)

За каталізатор ти розумієш одне речовина або елемент, як простих, так і складених, що відіграє прискорювальну роль у a хімічна реакція визначається, скорочуючи час, протягом якого це відбувається, але взагалі без зміни кінцевого продукту та без втрати власної маси в процесі (що має місце в реагентах). Наприклад: ферменти, ультрафіолетове світло, цинк, кобальт.

Цей процес прискорення хімічної реакції називається "каталіз". А елементи або речовини, які пригнічують каталіз, відомі як інгібітори. Для багатьох хімічних реакцій потрібен відповідний каталізатор залежно від того, чи хочете ви збільшити чи зменшити швидкість, з якою вони відбуваються. У цьому сенсі каталіз може бути позитивним (швидкість реакції зростає) або негативним (швидкість реакції зменшується).

The розслідування в каталізі та виробництві каталітичних агентів є плідною галуззю хімічна та біологічна промисловість, оскільки вони дозволяють прискорити реакції просто за допомогою відповідного додавання відповідного каталізатора.

Приклади каталізатора (і його функції)

1. Ферменти. Це речовини, які біологічно і природним чином виділяються організмом живі істоти. Ферменти відіграють дуже важливу каталітичну роль, оскільки вони прискорюють життєво важливі хімічні процеси, які, якби вони відбувалися самі по собі, вимагали б температури часто несумісні з життям. Пепсин і трипсин, наприклад, відіграють певну роль у розщепленні м’яса, прискорюючи травлення, що в іншому випадку забирало б набагато більше часу і зусиль.
2. УФ-світло. Ультрафіолетове світло разом з каталізатором забезпечує фотокаталіз: прискорення хімічної реакції за рахунок роботи каталізатора, активованого світловою енергією ультрафіолету. Озон і оксиди металів Перехід є поширеними фотокаталізаторами.
3. Паладієві каталізатори. Ці пристрої вбудовані в автомобільні системи, які використовують неетилований бензин Паладій або платина дрібними частинками в контейнері, який прилипає до вихлопів автомобілів. Ці метали діють як каталізатори в процесі ослаблення окису вуглецю та ін токсичні гази з горіння, і дозволити їм перетворитися на водяну пару або інші менш небезпечні речовини за рекордно короткий термін.
4. Алюміній хлорид. Цей каталізатор використовується в нафтохімічній промисловості для отримання синтетичних смол або мастильних речовин, не змінюючи делікатного характеру вуглеводні під питанням, оскільки він має кислотні та основні властивості водночас (вона амфотерна).
5. Похідні фтору. Вони прискорюють розпад озону (O3 → O + O2), що зазвичай є досить повільною реакцією. Це проблема аерозолів і холодоагентів, які викидають в атмосферу фреони: вони розбавляють озоновий шар.
6. Кислотні речовини. Протони, що виділяються більшістю кислотні речовини можуть грати роль каталізаторів у певних хімічних реакціях, таких як гідроліз (розщеплення складних ефірів з утворенням карбонових кислот і спирти) складних ефірів (органічних похідних нафти).
7. Цинк. Він є поширеним каталізатором утворення циклоалканів (насичених вуглеводнів), які використовуються в парфумерії, нафтовій промисловості та інших.
8. Діоксид марганцю (MnO2). Ця сполука є частим каталізатором прискорення розкладання пероксиду водню або пероксиду водню (2H2O2 → 2H2O + O2).
9. залізо (III). Східний метал Він використовується як каталізатор у процесі Габера-Боша для отримання аміаку з водню та азоту.
10. П'ятиоксид ванадію (V2АБО5). Це дуже токсична сполука, яка оборотно втрачає кисень при нагріванні. Тому його використовують як каталізатор при отриманні сірчаної кислоти з сірчистого газу (SO2).
11. Титан. Змішаний з алюмінієм, він використовується в процесі полімеризації Циглера-Натта для прискорення отримання поліетилену високої щільності (ПНД), що використовується для виготовлення тари і кришок для пляшок пластик.
12. нікель. Тонко подрібнений, він використовується для гідрування рослинних олій, через які отримують маргарин: жири ненасичені стають насиченими при бомбардуванні воднем і цей метал прискорює цей процес.
13. Діоксид кремнію або кремнезем (SO2). Це один з найбільш широко використовуваних каталізаторів у процесі каталітичного крекінгу нафти, на додаток до високого тиску та температури. The розтріскування Полягає в отриманні більш простих речовин із складного вуглеводню.
14. Кобальт (Co) і молібден (Mo). Це речовини, які використовуються на глиноземі в процесі каталітичного риформінгу нафти, в якому важку нафту відокремлюють від сірки та азоту для збільшення її октанового числа.
15. Перманганат калію (KMnO4). Він використовується як каталізатор хімічної реакції, яка перетворює алкени (ненасичені вуглеводні або олефіни) в діоли.
16. платина. Цей метал використовується як каталізатор у певних реакціях для отримання похідних бензолу, таких як циклогексан, необхідних у виробництві нейлону.
17. Золото. Останні дослідження показують ефективність золота як нанокаталізатора, тобто коли воно міститься в атомних групах від восьми до двох десятків. атоми.
18. Лимонна кислота. Кислота, що міститься в лимоні або інших цитрусових, уповільнює (негативний каталіз) процес окислення від органічний матеріал. Це можна перевірити за допомогою шматочка яблука.
19. Срібло. Полікристалічне срібло і нанопористе срібло в експериментах з електрокаталізом є ефективними прискорювачами процеси відновлення вуглекислого газу (CO2), які дозволяють ефективно виробляти хімічну продукцію інструменти.

Слідкуйте за допомогою: