20 Примери за катализатори (и техните функции)

За катализатор разбираш едно вещество или елементкакто прости, така и сложни, което играе ускоряваща роля в a химическа реакция определя се, съкращавайки времето, в което се появява, но без изобщо да променя крайния продукт и без да губи собствената си маса в процеса (което се случва в реагентите). Например: ензими, UV светлина, цинк, кобалт.

Този процес на ускоряване на химична реакция се нарича "катализа". А елементите или веществата, които инхибират катализата, са известни като инхибитори. Много химически реакции се нуждаят от подходящ катализатор в зависимост от това дали искате да увеличите или намалите скоростта, с която те се случват. В този смисъл катализът може да бъде положителен (скоростта на реакцията се увеличава) или отрицателен (скоростта на реакцията намалява).

The разследване при катализа и производство на каталитични агенти е плодовито поле на химическа и биологична промишленост, тъй като те позволяват да се ускорят реакциите само с подходящото добавяне на подходящия катализатор.

Примери за катализатор (и неговата функция)

1. Ензими. Те са вещества, биологично и естествено секретирани от тялото на живи същества. Ензимите играят много важна каталитична роля, тъй като ускоряват жизненоважни химични процеси, които, ако се появят сами, ще изискват температури често несъвместими с живота. Пепсинът и трипсинът например играят роля в разграждането на месото, ускорявайки храносмилането, което иначе би отнело много повече време и усилия.
2. UV светлина. Ултравиолетовата светлина, заедно с катализатор, позволява фотокатализа: ускоряването на химична реакция чрез работата на катализатор, активиран от светлинната енергия на ултравиолетовите лъчи. Озон и метални оксиди преход са често срещани фотокатализатори.
3. Паладиеви катализатори. Вградени в автомобилни системи, които използват безоловен бензин, тези устройства съдържат Паладий или платина в малки частици в контейнер, който прилепва към отработените газове автомобили. Тези метали действат като катализатори в процеса на отслабване на въглеродния окис и други токсични газове от изгаряне, и позволяват те да бъдат редуцирани до водни пари или други по-малко опасни вещества за рекордно време.
4. Алуминиев хлорид. Този катализатор се използва в нефтохимическата промишленост за получаване на синтетични смоли или смазващи вещества, без да променя деликатния характер на въглеводороди въпросният, тъй като има киселинни и основни свойства едновременно (той е амфотерен).
5. Флуорни производни. Те ускоряват разлагането на озона (O3 → O + O2), което обикновено е доста бавна реакция. Това е проблемът с аерозолите и хладилните агенти, които отделят CFC в атмосферата: те разреждат озоновия слой.
6. Киселинни вещества. Протоните, освободени от повечето от киселинни вещества може да играе ролята на катализатори в определени химични реакции, като хидролиза (разграждането на естери с образуване на карбоксилни киселини и алкохоли) на естери (органични петролни производни).
7. Цинк. Той е често срещан катализатор в състава на циклоалкани (наситени въглеводороди), използвани в парфюмерията, петролната промишленост и други.
8. Манганов диоксид (MnO2). Това съединение е чест катализатор за ускоряване на разлагането на водороден прекис или водороден прекис (2H2O2 → 2H2O + O2).
9. Желязо (III). изток метал Използва се като катализатор в процеса на Хабер-Бош за получаване на амоняк от водород и азот.
10. Ванадиев пентоксид (V2ИЛИ5). Това е силно токсично съединение, което при нагряване обратимо губи кислород. Ето защо се използва като катализатор за получаване на сярна киселина от серен диоксид (SO2).
11. Титан. Смесен с алуминий, той се използва в процеса на полимеризация на Ziegler-Natta за ускоряване на получаване на полиетилен с висока плътност (HDPE), използван за производство на контейнери и капачки за бутилки пластмаса.
12. Никел. Фино разделен, той се използва за хидрогениране на растителни масла, чрез които се получава маргарин: мазнини ненаситените се насищат чрез бомбардиране на водород и този метал ускорява този процес.
13. Силициев диоксид или силициев диоксид (SO2). Това е един от най-широко използваните катализатори в процеса на каталитичен крекинг в масло, освен високо налягане и температури. The напукване Състои се от получаване на по-прости вещества от сложен въглеводород.
14. Кобалт (Co) и молибден (Mo). Те са вещества, използвани върху алуминиев оксид в процеса на каталитичен риформинг на петрол, при който тежката нафта се отделя от сярата и азота, за да се увеличи нейното октаново число.
15. Калиев перманганат (KMnO4). Използва се като катализатор за химичната реакция, която трансформира алкени (ненаситени въглеводороди или олефини) в диоли.
16. Платина. Този метал се използва като катализатор в определени реакции за получаване на бензолни производни, като циклохексан, от съществено значение при производството на найлон.
17. Злато. Последните изследвания показват ефективността на златото като нанокатализатор, т.е. когато се намира в атомни групи между осем и две дузини атоми.
18. Лимонена киселина. Киселината, съдържаща се в лимон или други цитрусови плодове, забавя (отрицателна катализа) процеса на окисление от органичен материал. Това може да се провери с парче ябълка.
19. Сребро. Поликристалното сребро и нанопорестото сребро при експерименти с електрокатализа са ефективни ускорители на процеси на редукция на въглероден диоксид (CO2), които позволяват ефективно производство на химически продукти инструменти.

Следвайте с: