一、什么是催化劑
在化(hua)學反(fan)應(ying)里能改(gai)變(bian)反(fan)應(ying)物化(hua)學反(fan)應(ying)速率(提高或降低(di))而不改(gai)變(bian)化(hua)學平衡,且本身的質(zhi)量和化(hua)學性質(zhi)在化(hua)學反(fan)應(ying)前后都沒有(you)發(fa)生(sheng)改(gai)變(bian)的物質(zhi)叫(jiao)催(cui)化(hua)劑(固體(ti)催(cui)化(hua)劑也叫(jiao)觸媒)。
二、催化劑是干什么用的
催(cui)化(hua)劑(ji)能(neng)改(gai)(gai)變其他物質(zhi)的(de)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)速率(lv),這里“改(gai)(gai)變”包括加快和減慢,也就是說催(cui)化(hua)劑(ji)可以加快反(fan)應(ying)速率(lv),也可以減慢反(fan)應(ying)速率(lv)。
三、催化劑的類型
1、多相(xiang)催化(hua)(hua)(hua):發生(sheng)(sheng)在兩相(xiang)界面上的催化(hua)(hua)(hua)作(zuo)用,通(tong)常使用的范圍時,催化(hua)(hua)(hua)劑為(wei)多孔固體(ti),反(fan)應物(wu)為(wei)液體(ti)或氣體(ti)。在多相(xiang)催化(hua)(hua)(hua)反(fan)應中(zhong),固體(ti)催化(hua)(hua)(hua)劑對(dui)反(fan)應物(wu)分(fen)(fen)子(zi)發生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)吸(xi)附(fu)作(zuo)用,這些都(dou)是肉眼(yan)可見,使反(fan)應物(wu)分(fen)(fen)子(zi)得(de)到活(huo)化(hua)(hua)(hua),可以(yi)改變性能(neng),固體(ti)催化(hua)(hua)(hua)劑表面是無(wu)法均勻這一點一定要知道,只有部(bu)分(fen)(fen)點對(dui)反(fan)應物(wu)分(fen)(fen)子(zi)發生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)吸(xi)附(fu)。
2、生物(wu)(wu)催(cui)(cui)化(hua):其中的成分也包括了生物(wu)(wu)體內在酶作(zuo)用(yong)下進行的催(cui)(cui)化(hua)反應。酶的催(cui)(cui)化(hua)作(zuo)用(yong)具有(you)高選擇性、高催(cui)(cui)化(hua)活性就是可以使催(cui)(cui)化(hua)速(su)度變得更快(kuai)、反應條件溫和等特(te)點,最不能忽視(shi)就是,但(dan)受(shou)溫度、溶液中的pH值、離(li)子強度等因素影(ying)響較大。
3、自(zi)(zi)動催(cui)(cui)化(hua):反應(ying)產物(wu)的(de)自(zi)(zi)我催(cui)(cui)化(hua)作(zuo)用,對(dui)于生產會有很大作(zuo)用,在(zai)一(yi)些反應(ying)中,某些反應(ying)的(de)產物(wu)或中間(jian)體具有催(cui)(cui)化(hua)功(gong)能,使反應(ying)經過一(yi)段(duan)誘導期后速(su)率大大加快(kuai),從而(er)能夠減少時間(jian)成本,自(zi)(zi)催(cui)(cui)化(hua)作(zuo)用是(shi)發(fa)生化(hua)學振蕩(dang)的(de)必要條件之一(yi)。
四、催化劑的主要應用領域
催(cui)化劑(ji)(ji)在化工生產(chan)中有重要作用(yong),多數化工生產(chan)都(dou)有催(cui)化劑(ji)(ji)參與。例如,在石油(you)煉制過(guo)程(cheng)中,用(yong)高效催(cui)化劑(ji)(ji)生產(chan)汽(qi)油(you)、煤(mei)油(you)等;在汽(qi)車尾(wei)氣(qi)(qi)處(chu)理,歸用(yong)催(cui)化劑(ji)(ji)促進有害氣(qi)(qi)體的轉化;釀(niang)造(zao)工業(ye)(ye)和制藥工業(ye)(ye)都(dou)要用(yong)酶(mei)作催(cui)化劑(ji)(ji),某些酶(mei)制劑(ji)(ji)還是寶貴(gui)的藥物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在(zai)的(de)(de)理(li)論一(yi)般認為催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑參加反(fan)應,生成中間(jian)體(ti),然后(hou)(hou)中間(jian)體(ti)再分解(jie)又生成該催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑,所以(yi)反(fan)應前(qian)后(hou)(hou)質(zhi)量和性質(zhi)不變(bian)。有實驗證明,雖然催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑的(de)(de)性質(zhi)和質(zhi)量不變(bian),但它的(de)(de)某些(xie)方面如形態改變(bian),反(fan)應前(qian)塊狀,反(fan)應后(hou)(hou)粉末狀,間(jian)接證明上述(shu)理(li)論。
催化(hua)劑參與反(fan)應,改(gai)變反(fan)應的途徑,降低反(fan)應所需要的能量(liang)(就是活化(hua)能),因此才可以改(gai)變反(fan)應速率的。
六、催化劑的三大特性
催(cui)化(hua)劑的(de)特性(xing)有催(cui)化(hua)活(huo)性(xing)、選擇性(xing)、壽命或穩定性(xing)。催(cui)化(hua)劑改變(bian)化(hua)學反應速率的(de)作用稱催(cui)化(hua)作用,它本質上是一種化(hua)學作用,在(zai)催(cui)化(hua)劑參(can)與下進行(xing)的(de)化(hua)學反應稱催(cui)化(hua)反應。
1、催化活性
催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)參與了化(hua)學(xue)反應,降低(di)了化(hua)學(xue)反應的(de)(de)(de)活化(hua)能(neng),大(da)大(da)加快了化(hua)學(xue)反應的(de)(de)(de)速(su)率(lv),這說明催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)具有催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)活性(xing)。催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)反應的(de)(de)(de)速(su)率(lv)是催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)活性(xing)大(da)小的(de)(de)(de)衡(heng)量(liang)尺度(du),活性(xing)是評價催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)好壞的(de)(de)(de)最(zui)主要(yao)的(de)(de)(de)指標(biao)。
2、選擇性
一種催化劑只對某一類反應具有明顯的加速作用,對其他反應則加速作用甚小,甚至沒有加速作用,這一性能就是催化劑選擇性。催化劑的選擇性決定了催化作用的定向性,可通過選擇不同的品牌催化劑來控制或改變化(hua)學反(fan)應(ying)的方向。
3、壽命或穩定性
催化劑的(de)穩定性(xing)(xing)以(yi)壽(shou)命表示,它(ta)包括熱穩定性(xing)(xing)、機(ji)械穩定性(xing)(xing)和抗毒(du)穩定性(xing)(xing)。