Katalizan reagon ekzemploj. Homogena kaj heterogena katalizo

Kemio - la scienco de substancoj kaj iliaj transformoj, kaj ankaŭ procezoj por ilia preparado. Eĉ en la regula lerneja programo estas konsiderita tia grava afero, ambaŭ tipoj de reagoj. Klasifiko, per kiuj studentoj estas enkondukitaj por la baza nivelo, enkalkulas la ŝanĝon de la oxidación fazo fluo, kaj tiel la procezo meĥanismo. D. Cetere, ĉiuj kemiaj procezoj estas dividitaj en kataliza kaj ne-kataliza reagoj. Ekzemploj de transformoj kiuj okazas kun la katalizilo renkontas viron en ĉiutaga vivo: fermentado, putriĝo. Ne-kataliza konvertiĝo, ni estas multe malpli ofta.

Kio estas katalizilo

Ĉi kemiaj, kiu povas ŝanĝi la ritmon de la reago, sed mem ne implikitaj. En la kazo kie la katalizilo okazas per la procezo akcelo, ĝi rilatas al la pozitiva katalizo. En tiu kazo, se la aldonita agento en la procezo reduktas la rapido de reago, ĝi nomiĝas inhibidor.

specoj de katalizo

Homogena kaj heterogena katalizo malsamas en fazo, en kiu ekzistas ekde materialoj. Se la komencante komponantojn, portita al interagoj, inkluzive de la katalizilo, estas en la sama entuta stato, fluas catálisis homogena. En la kazo kie la reago estas ĉeestita de malsama fazo de materio, estas heterogena katalizo.

La selectividad de la ago

Catálisis ne nur per plibonigo de la rendimento de la teamo, ĝi havas pozitivan efikon al la kvalito de la produktoj. Simila fenomeno povas esti klarigita per la fakto ke pro selektema (selektema) ago de plej kataliziloj estas akcelita de la rekta reago reduktita flanko procezoj. Finfine, la produktoj akiris havas pli altan purecon Ne necesas plua purigi sian havon. La selectividad de la ago de la katalizilo donas efika redukto de ne-produktivaj kostoj de krudmaterialoj, bonaj ekonomiaj avantaĝoj.

Avantaĝoj de apliko en la produktado de la katalizilo

Kion alian estas karakterizitaj de kataliza reago? Ekzemploj videblas en konvencia mezlernejo, indiki ke la uzo de la katalizilo permesas la procezo ĉe pli malalta temperaturoj. Eksperimentoj montris, ke ĝi povas esti uzata por havi signifan redukton en energio kostoj. Ĉi tio estas aparte grava en la nunaj cirkonstancoj, kiam ekzistas manko de energio rimedoj de la mondo.

Ekzemploj de kataliza fabrikas

Kiu industrio uzas la kataliza reago? Ekzemploj de tiaj plantoj: produktado de nítrico kaj sulfuracido acidoj, hidrogeno, amoniako, polimeroj kaj prilaborado oleo. Vaste uzata katalizo en la preparado de organikaj acidoj, monohydric kaj polyhydric alkoholoj, karbolo rezinoj, tinkturoj, medikamentoj.

Kio estas la katalizilo

La kataliziloj povas servi multaj substancoj ĉeestas en la perioda sistemo de kemiaj elementoj Dmitriya Ivanovicha Mendeleeva, kaj iliaj kombinaĵoj. Inter la plej komunaj akceliloj izolita: nikelo, fero, plateno, kobalto, alumosilicates, mangano oksidoj.

trajtoj kataliziloj

Krom la selektivan agadon kataliziloj havas bonegan mekanikan forton, ili povas rezisti kataliza venenoj, facile regeneritaj (restaŭrita).

La fazo de kataliza homogenaj reagoj estas dividitaj en gaso fazo kaj likva fazo.

Pli proksima rigardo ĉe tiuj specoj de reagoj. En solvoj de kemia konvertiĝo akcelilo elstaras hidrogeno katjonoj H +, bazo hidroksido jonoj OH-, metalaj katjonoj, M +, kaj substancoj, kiuj apogas la formado de liberaj radikaluloj.

La esenco de katalizo

Mekanismo catálisis reagante acidoj kaj bazoj estas ke ekzistas interŝanĝon inter la interagi substancoj kaj katalizilo pozitivaj jonoj (protonojn). Tiel intramolecular transformoj okazas. Por ĉi tiu tipo de reago estas:

• deshidratación (akvo uncoupling);
• hidratación (alligiteco de akvo molekuloj);
• esterificación (formado de ester de alkoholoj kaj acidaj carboxílicos);
• polycondensation (polimero formado de fendiĝon de akvo).

La teorio de katalizo klarigas ne nur la procezo sed ankaŭ la eblan flanko transformo. En kazo de heterogena katalizo procezo formas apartan fazo akcelilo, havas iom kataliza ecoj sur la surfaco punktoj de la reakciantoj aŭ la tuta surfaco estas okupita.

Estas microheterogeneous procezo kiu implikas trovi katalizilo en koloida stato. Ĉi tiu eblo estas transira ŝtato de homogenaj al heterogena katalizo menso. La plej multaj el tiuj procezoj okazas inter gasa substancoj uzante solida kataliziloj. Ili povas esti en la formo de buletojn, tabeloj, aknoj.

Distribuado de katalizo en naturo

Enzimo katalizo estas vaste distribuita en la naturo. Ĝi procedas per biocatalysts sintezo de proteino molekuloj, metabolo farita en vivantaj organismoj. Neniu el biologiaj procezoj implikantaj vivantaj organismoj, ne timas for de la kataliza reago. Ekzemploj de esencaj procezoj: sintezo de aminoacidoj de proteinoj specifaj por la organismo; la rompo de grasoj, proteinoj, karbonhidratoj.

katalizo algoritmo

Konsideru la mekanismo de katalizo. Tiu procezo okazantaj sur pora solida akceliloj kemia interago, ĝi inkludas plurajn bazajn paŝojn:

• disvastigo de la reakciantoj en la surfaco de la katalizilo aknoj de la fluo de la kerno;
• disvastigo de reactivos en la katalizilo poroj;
• chemisorption (aktivigita adsorbado) sur la surfaco de la kemiaj akcelilo reagante kun la alveno de surfaco kemiaj substancoj - aktivigita kompleksoj "katalizilo reactivos";
• reordigo de atomoj kun la okazo de surfaco kombinaĵoj "katalizilo kromprodukto";
• disvastigo en la poroj de la akcelilo de la reago de produktoj;
• produkto disvastigo de la surfaco de la greno fluo en la reago akcelilo kernon.

Kataliza kaj ne-kataliza reagoj estas tiel grava, ke sciencistoj tra la jaroj daŭrigi esploradon en tiu areo.

Kiam catálisis homogena ne necesas por konstrui specialajn desegnojn. Enzimo katalizo en heterogena varianto implikas la uzon de diversaj kaj specifaj ekipaĵo. Por ĝia fluo disvolvita speciala kontakton aparatoj, subdividita super la kontakton surfaco (en la tuboj, sur la muroj de la katalizilo meshes); filtrilon tavolo; slurry lito; pulverizado kun movanta katalizilo.

Varmo transigo en la aparato estas implementado en malsamaj manieroj:

• aplikante la fora (eksteraj) varmego;
• per varmego, enigita en kontakton aparato.

Analizante la formulo de kemio, troviĝas tiaj reagoj en kiuj katalizilo agas kiel unu el la finaj produktoj, kiu estas formita dum la kemia interago de la komencan komponantojn.

Tiaj procezoj nomiĝas autocatalytic, la fenomeno en kemio nomita autocatalysis.

Rapido multaj interagoj pro la ĉeesto en la reago miksaĵo de iuj substancoj. Iliaj formuloj kemio ofte preteratentita, estas anstataŭitaj de la vorto "katalizilo" aŭ ĝia mallongigo por tio. Ili ne inkludas la fina estereoquímica de la ekvacio, ĉar ili, post kompletigo de reago ne ŝanĝas de la kvanta vidpunkto. En iuj kazoj, sufiĉe malgrandaj kvantoj de substancoj kiuj signife influas la ritmon de la daŭra procezo. Ĝi estas permesebla kaj situacioj kiaj, kiam la akcelilo kemia interago mem agas reago ŝipo.

La esenco de la katalizilo influo sur la ŝanĝo rapideco de la kemia procezo estas, ke la substanco estas inkluzivita en la komponado de la aktiva kompleksa, kaj tial ŝanĝas la energio de aktivigo de la kemiaj interago.

En la dekadenco de la kompleksa katalizilo regenerado estas observita. La malsupra linio estas ke ĝi ne konsumigxos, restos neŝanĝita post la kvanto de interago. Estas tial sufiĉas malgranda kvanto de la aktiva substanco reagi kun la substrato (reago reactivo). En realo, eta kvanto de katalizilo en kemiaj procezoj tamen konsumitaj, kiel povas esti pluraj malĉefaj procezoj: ĝi venenis procezo perdo, la ŝanĝo de la surfaco stato de la solida katalizilo. Formulo de kemio ne implikas librotenado katalizilo.

konkludo

Reago, kiu implikis la aktiva ingredienco (katalizilo) ĉirkaŭas personon, krom ili fluas en lia korpo. Homogena reagoj estas multe malpli komuna ol heterogenaj interago. Ĉiukaze, unue la formado de interaj kompleksoj, kiuj estas malstabila, iom post iom rompi kaj regenerado (restarigo) de la akcelilo de la kemia procezo. Ekzemple, la interago de metaphosphoric acido kun kalia persulfate kiel katalizilo agas hydriodic acido. Kiam aldonita al la reactivos formis flavan solvon. Kiel ni alproksimiĝas la fino de la procezo koloraro floreto. Kiel intera produkto en ĉi tiu kazo estas jodo, kaj la procezo okazas en du stadioj. Sed tuj kiam metaphosphoric acido estas sintezita katalizilo estas resendita al ĝia origina stato. Kataliziloj estas nemalhavebla en la industrio, ili helpos al akceli la transformo akiri altkvalitaj produktoj de la reago. Ne eblas sen ilia partopreno kaj biokemiaj procezoj en la korpo.