一、什么是催化劑
在(zai)(zai)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)里(li)能改(gai)變反(fan)應(ying)(ying)物化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)速率(提高或降低(di))而不改(gai)變化(hua)(hua)學(xue)(xue)平衡,且本身的(de)質量和化(hua)(hua)學(xue)(xue)性質在(zai)(zai)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)前后都沒有發(fa)生改(gai)變的(de)物質叫催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(固(gu)體催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)也叫觸媒)。
二、催化劑是干什么用的
催化劑能改變(bian)其他物質(zhi)的化學反(fan)應(ying)速率(lv)(lv),這里(li)“改變(bian)”包括加快和減慢,也(ye)就是說催化劑可以(yi)加快反(fan)應(ying)速率(lv)(lv),也(ye)可以(yi)減慢反(fan)應(ying)速率(lv)(lv)。
三、催化劑的類型
1、多相催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua):發(fa)(fa)生(sheng)在(zai)(zai)兩相界面上的催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)作用(yong),通常使(shi)用(yong)的范(fan)圍(wei)時,催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑為(wei)多孔固體(ti)(ti),反(fan)(fan)應(ying)(ying)物(wu)為(wei)液體(ti)(ti)或氣體(ti)(ti)。在(zai)(zai)多相催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)中(zhong),固體(ti)(ti)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑對反(fan)(fan)應(ying)(ying)物(wu)分(fen)(fen)子發(fa)(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)學吸(xi)附作用(yong),這(zhe)些都是肉(rou)眼可見,使(shi)反(fan)(fan)應(ying)(ying)物(wu)分(fen)(fen)子得到活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua),可以改變性(xing)能(neng),固體(ti)(ti)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑表面是無法均勻這(zhe)一(yi)點一(yi)定要知(zhi)道,只有部分(fen)(fen)點對反(fan)(fan)應(ying)(ying)物(wu)分(fen)(fen)子發(fa)(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)學吸(xi)附。
2、生(sheng)物(wu)催化(hua)(hua):其中(zhong)的(de)成分也包括了生(sheng)物(wu)體內在(zai)酶作用(yong)下進行的(de)催化(hua)(hua)反(fan)(fan)應。酶的(de)催化(hua)(hua)作用(yong)具有高選擇性、高催化(hua)(hua)活性就(jiu)是可以使催化(hua)(hua)速度變得(de)更快(kuai)、反(fan)(fan)應條件溫和等(deng)(deng)特點,最(zui)不能忽視就(jiu)是,但受溫度、溶(rong)液中(zhong)的(de)pH值(zhi)、離子強(qiang)度等(deng)(deng)因(yin)素影響較(jiao)大。
3、自(zi)(zi)動催(cui)化(hua)(hua):反(fan)應產(chan)物的(de)(de)自(zi)(zi)我催(cui)化(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用,對于生產(chan)會有(you)(you)很(hen)大作(zuo)(zuo)用,在一些反(fan)應中,某些反(fan)應的(de)(de)產(chan)物或(huo)中間體具有(you)(you)催(cui)化(hua)(hua)功(gong)能(neng),使反(fan)應經過一段誘導期后速率大大加快(kuai),從而能(neng)夠減少時間成(cheng)本,自(zi)(zi)催(cui)化(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用是發(fa)生化(hua)(hua)學(xue)振(zhen)蕩的(de)(de)必要條件(jian)之一。
四、催化劑的主要應用領域
催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)在化(hua)(hua)(hua)工(gong)生(sheng)產(chan)中有重(zhong)要作用,多數化(hua)(hua)(hua)工(gong)生(sheng)產(chan)都有催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)參與。例如,在石(shi)油煉制過(guo)程中,用高(gao)效催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)生(sheng)產(chan)汽油、煤油等;在汽車尾氣處理,歸用催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)促進(jin)有害氣體的轉化(hua)(hua)(hua);釀造(zao)工(gong)業(ye)和(he)制藥(yao)工(gong)業(ye)都要用酶作催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji),某些酶制劑(ji)(ji)還(huan)是寶貴的藥(yao)物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在(zai)的(de)(de)理論(lun)一般(ban)認為催化(hua)劑參加反(fan)應(ying)(ying)(ying),生成(cheng)(cheng)中(zhong)間體,然后(hou)(hou)中(zhong)間體再分(fen)解又生成(cheng)(cheng)該催化(hua)劑,所以(yi)反(fan)應(ying)(ying)(ying)前后(hou)(hou)質量和性質不變。有(you)實(shi)驗證(zheng)明,雖然催化(hua)劑的(de)(de)性質和質量不變,但它的(de)(de)某些方面如形態(tai)改(gai)變,反(fan)應(ying)(ying)(ying)前塊狀,反(fan)應(ying)(ying)(ying)后(hou)(hou)粉末狀,間接證(zheng)明上述理論(lun)。
催(cui)化劑參與反應(ying),改(gai)變(bian)反應(ying)的(de)途徑,降低反應(ying)所(suo)需要的(de)能量(liang)(就是活(huo)化能),因此才可以改(gai)變(bian)反應(ying)速(su)率的(de)。
六、催化劑的三大特性
催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)特性有催化(hua)(hua)活性、選擇(ze)性、壽(shou)命或穩定性。催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)改變化(hua)(hua)學(xue)反應(ying)速率的(de)作(zuo)用稱(cheng)(cheng)催化(hua)(hua)作(zuo)用,它本質上是一(yi)種(zhong)化(hua)(hua)學(xue)作(zuo)用,在催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)參與下進行的(de)化(hua)(hua)學(xue)反應(ying)稱(cheng)(cheng)催化(hua)(hua)反應(ying)。
1、催化活性
催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)參與(yu)了(le)化(hua)(hua)學反(fan)應(ying),降低了(le)化(hua)(hua)學反(fan)應(ying)的活(huo)化(hua)(hua)能,大(da)大(da)加(jia)快了(le)化(hua)(hua)學反(fan)應(ying)的速率,這說明催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)具有(you)催(cui)(cui)化(hua)(hua)活(huo)性(xing)。催(cui)(cui)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)的速率是催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)活(huo)性(xing)大(da)小的衡(heng)量尺度,活(huo)性(xing)是評價催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)好(hao)壞的最主要的指標。
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(gai)變化(hua)學反(fan)應的方向。
3、壽命或穩定性
催(cui)化(hua)劑的穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性以壽命表示(shi),它包括(kuo)熱(re)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性、機械穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性和抗毒穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性。