20 esimerkkiä katalyytteistä (ja niiden toiminnoista)

Sillä katalyytti ymmärrät yhden aine tai elementtisekä yksinkertainen että yhdistetty, jolla on nopeuttava rooli a kemiallinen reaktio määritetty, lyhentämällä sen esiintymisaikoja, mutta muuttamatta lopputuotetta lainkaan ja menettämättä omaa massaansa prosessissa (mitä tapahtuu reagoivissa aineissa). Esimerkiksi: entsyymit, UV-valo, sinkki, koboltti.

Tätä kemiallisen reaktion kiihtyvyysprosessia kutsutaan "katalyysi". Ja alkuaineet tai aineet, jotka estävät katalyysiä, tunnetaan inhibiittoreina. Monet kemialliset reaktiot tarvitsevat sopivan katalyytin riippuen siitä, haluatko lisätä tai vähentää nopeutta, jolla ne tapahtuvat. Tässä mielessä katalyysi voi olla positiivinen (reaktion nopeus kasvaa) tai negatiivinen (reaktion nopeus pienenee).

tutkinta katalyysissä ja katalyyttisten aineiden tuotannossa on tuottava ala kemian ja biologisen teollisuuden, koska ne antavat mahdollisuuden nopeuttaa reaktioita yksinkertaisesti lisäämällä sopivaa katalyyttiä tarkoituksenmukaisella tavalla.

Esimerkkejä katalyytistä (ja sen toiminnasta)

1. Entsyymit. Ne ovat aineita, joita biologisesti ja luonnostaan ​​erittää elävät olennot. Entsyymeillä on erittäin tärkeä katalyyttinen rooli, koska ne kiihdyttävät elintärkeitä kemiallisia prosesseja, jotka, jos ne tapahtuvat itsenäisesti, vaativat lämpötiloissa usein ristiriidassa elämän kanssa. Esimerkiksi pepsiinillä ja trypsiinillä on merkitys lihan hajoamisessa, mikä nopeuttaa ruoansulatusta, joka muuten vie paljon enemmän aikaa ja vaivaa.
2. UV-valo. Ultraviolettivalo yhdessä katalyytin kanssa mahdollistaa fotokatalyysin: kemiallisen reaktion kiihdyttämisen ultraviolettivalon aktivoiman katalyytin avulla. Otsoni ja metallioksidit siirtymät ovat yleisiä fotokatalyyttejä.
3. Palladiumkatalyytit. Nämä laitteet on rakennettu lyijytöntä bensiiniä käyttäviin autoihin Palladium tai platina pieninä hiukkasina astiassa, joka kiinnittyy autot. Nämä metallit toimivat katalysaattoreina hiilimonoksidin ja muun vaimennuksessa myrkylliset kaasut n palaminenja anna niiden pelkistää vesihöyryksi tai muiksi vähemmän vaarallisiksi aineiksi ennätysajassa.
4. Alumiinikloridi. Tätä katalyyttiä käytetään petrokemian teollisuudessa synteettisten hartsien tai voiteluaineiden hankkimiseen muuttamatta aineen herkkää luonnetta. hiilivedyt koska sillä on happamia ja emäksisiä ominaisuuksia samanaikaisesti (se on amfoteerinen).
5. Fluorijohdannaiset. Ne nopeuttavat otsonin (O3 → O + O2) hajoamista, mikä on normaalisti melko hidas reaktio. Tämä on ongelma aerosoleista ja kylmäaineista, jotka vapauttavat CFC-yhdisteitä ilmakehään: ne laimentavat otsonikerrosta.
6. Hapan aineet. Suurimman osan happamia aineita voi olla katalyyttien rooli tietyissä kemiallisissa reaktioissa, kuten hydrolyysissä (estereiden hajoaminen karboksyylihappojen ja alkoholit) estereitä (orgaaniset öljyjohdannaiset).
7. Sinkki. Se on yleinen katalysaattori sykloalkaanien (tyydyttyneiden hiilivetyjen) muodostuksessa, joita käytetään hajusteissa, öljyteollisuudessa ja muissa.
8. Mangaanidioksidi (MnO2). Tämä yhdiste on yleinen katalyytti vetyperoksidin tai vetyperoksidin (2H2O2 → 2H2O + O2) hajoamisen nopeuttamiseksi.
9. Rauta (III). Itään metalli- Sitä käytetään katalysaattorina Haber-Bosch-prosessissa ammoniakin saamiseksi vedystä ja typestä.
10. Vanadiumpentoksidi (V2TAI5). Se on erittäin myrkyllinen yhdiste, joka menettää palautuvasti happea kuumennettaessa. Siksi sitä käytetään katalysaattorina rikkihapon saamiseksi rikkidioksidista (SO2).
11. Titaani. Alumiiniin sekoitettuna sitä käytetään Ziegler-Natta-polymerointiprosessissa saadaan tiheä polyeteeni (HDPE), jota käytetään säiliöiden ja pullonkorkkien valmistamiseen muovi.
12. Nikkeli. Hienoksi jaettuna sitä käytetään kasviöljyjen hydrauksessa, jonka kautta saadaan margariinia: rasvat tyydyttymättömät kyllästyvät vedyn pommituksella ja tämä metalli nopeuttaa tätä prosessia.
13. Piidioksidi tai piidioksidi (SO2). Se on yksi öljykatalyyttisen krakkauksen käytetyimmistä katalyytteistä korkean paineen ja lämpötilojen lisäksi. halkeilua Se koostuu yksinkertaisempien aineiden hankkimisesta monimutkaisesta hiilivedystä.
14. Koboltti (Co) ja molybdeeni (Mo). Ne ovat aineita, joita käytetään alumiinioksidilla öljyn katalyyttisessä reformointiprosessissa, jossa raskas teollisuusbensiini erotetaan rikistä ja typestä oktaaniluvun lisäämiseksi.
15. Kaliumpermanganaatti (KMnO4). Sitä käytetään katalysaattorina kemiallisessa reaktiossa, joka muuttaa alkeenit (tyydyttymättömät hiilivedyt tai olefiinit) dioleiksi.
16. Platina. Tätä metallia käytetään katalysaattorina tietyissä reaktioissa bentseenijohdannaisten, kuten sykloheksaanin, valmistamiseksi, jotka ovat välttämättömiä nailonvalmistuksessa.
17. Kulta. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat kullan tehokkuuden nanokatalyyttinä, toisin sanoen kun sitä esiintyy kahdeksan ja kahden tusinan välisessä atomiryhmässä atomeja.
18. Sitruunahappo. Sitruunan tai muiden sitrushedelmien sisältämä happo hidastaa (negatiivinen katalyysi) prosessia hapettuminen alkaen orgaaninen materiaali. Tämä voidaan varmistaa omenapalalla.
19. Hopea. Monikiteinen hopea ja nanohuokoinen hopea elektrokatalyysikokeissa ovat tehokkaita hiilidioksidin (CO2) pelkistysprosessit, jotka mahdollistavat kemiallisten tuotteiden tehokkaan tuotannon työkalut.

Seuraa: