2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Važnost katalize za industriju je zbog činjenice da je veliki broj primjena u hemijskoj industriji. Reakcije koje se dešavaju u ovoj oblasti su generalno heterogene i homogene. Kod homogene katalize, katalizator se nalazi u rastvoru između reaktanata, kao što se na primer dešava sa uništavanjem ozonskog omotača.
Heterogeni katalitički proces uključuje više od jedne faze, obično je katalizator čvrst, a reaktanti i proizvodi su u tečnom ili gasovitom obliku.
Katalizatori
Katalizator mijenja aktivacijsku energiju prisutnu u reakciji, Ea, jer pruža alternativni put za nju. Brzina i konstanta brzine k reakcije su povezane sa Ea Arrheniusovom jednačinom.
k=A exp (- Ea / R T)
Gdje je A konstanta povezana sa brzinom sudara. Stoga, promjena Ea mijenja brzinu reakcije.
Property of Catalysts
Katalitička reakcija se dešava na interfejsu fluid-čvrsta materija, velika međufazna površina može biti korisna ili čak neophodna u dobijanju značajne brzine reakcije. U mnogim katalizatorima to područje je osigurano poroznom strukturom; čvrsta supstanca sadrži mnogo pora malog promjera, a površina ovih pora pruža površinu neophodnu za visoku brzinu reakcije. površina nekihporozni i iznenađujuće veliki materijali.
Catalytic Site
Takođe se naziva aktivno mjesto je vrlo važno u heterogenoj katalizi. Kada dođe do reakcije, s reaktantima u tekućoj ili plinovitoj fazi i katalizatorom u čvrstoj fazi, općenito nije cijela površina čvrste tvari ta koja ima učinkovito djelovanje na kemijsku reakciju: reakcija se odvija na određenim točkama ili područjima čvrstih supstanci koje su aktivne (brzina reakcije, u idealnim slučajevima, direktno je proporcionalna broju mjesta).
Vrste katalizatora
Sa nedavnim napretkom u oblasti heterogene katalize i potrebom za sve čišćim procesima sa većim prinosom u dobijanju proizvoda, hemijska i fizička složenost katalizatora se povećava.
Kataliza je u suštini hemijski fenomen i sposobnost supstance da deluje kao katalizator zavisi od njene hemijske prirode.
U tabeli nalazimo različite vrste postojećih heterogenih katalizatora, klasifikovane prema njihovoj hemijskoj prirodi.
Ova tabela nam pokazuje da su prelazni metali posebno pogodni katalizatori za reakcije koje uključuju vodonik i ugljovodonike. Takva adekvatnost je zbog činjenice da ove vrste supstanci lako upijaju metalne površine.
Za katalizu oksidacionih reakcija potrebno je koristiti plemenite metale kao što su platina, paladijum i srebro, jer metal mora biti otporan na oksidaciju na temperaturama odreakcija i teško da ovi posjeduju takav otpor.
Mnogi oksidi su takođe odlični katalizatori za oksidacione reakcije. Za reakcije odsumporavanja neophodna je upotreba metalnih sulfida.
Oksidi poput aluminijuma, silicijum dioksida i magnezijum oksida su veoma slabi katalizatori za oksidacione reakcije zbog njihove krhke interakcije sa kiseonikom, ali lakoća kojom apsorbuju vodu dovodi do toga da se koriste u reakcijama oksidacije. dehidracija.
Kiseline su savršeni katalizatori za reakcije pucanja zbog lakoće s kojom razbijaju C-C i C-H veze. Koriste se i druge vrste katalizatora koji se zasnivaju na upotrebi enzima i ćelija imobiliziranih na ugljičnim supstratima, na primjer za izomerizaciju glukoze i fruktoze.
