一、什么是催化劑
在化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應里能改變反(fan)(fan)應物化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應速(su)率(提高或降低(di))而不(bu)改變化(hua)(hua)學(xue)(xue)平衡,且本身(shen)的(de)(de)質(zhi)量和化(hua)(hua)學(xue)(xue)性質(zhi)在化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應前后都沒(mei)有發(fa)生改變的(de)(de)物質(zhi)叫催化(hua)(hua)劑(ji)(固(gu)體催化(hua)(hua)劑(ji)也叫觸媒)。
二、催化劑是干什么用的
催(cui)(cui)化(hua)劑能改(gai)變其他物質的化(hua)學反(fan)應(ying)(ying)速(su)率(lv)(lv),這里(li)“改(gai)變”包(bao)括加快和減慢(man),也就是說催(cui)(cui)化(hua)劑可(ke)以加快反(fan)應(ying)(ying)速(su)率(lv)(lv),也可(ke)以減慢(man)反(fan)應(ying)(ying)速(su)率(lv)(lv)。
三、催化劑的類型
1、多相(xiang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua):發(fa)(fa)(fa)生(sheng)在兩相(xiang)界面上的催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong),通常使(shi)(shi)用(yong)的范圍時,催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)為多孔固(gu)體(ti),反應物(wu)(wu)為液體(ti)或氣體(ti)。在多相(xiang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)反應中,固(gu)體(ti)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)對反應物(wu)(wu)分(fen)子發(fa)(fa)(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)吸附作(zuo)(zuo)用(yong),這些都(dou)是肉眼可見,使(shi)(shi)反應物(wu)(wu)分(fen)子得到(dao)活化(hua)(hua)(hua)(hua),可以(yi)改變性(xing)能,固(gu)體(ti)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)表面是無法(fa)均勻這一點一定要知道,只有部分(fen)點對反應物(wu)(wu)分(fen)子發(fa)(fa)(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)吸附。
2、生物(wu)催化(hua):其中(zhong)(zhong)的成分也(ye)包括了生物(wu)體內在(zai)酶作用下進行的催化(hua)反應。酶的催化(hua)作用具有高選擇性、高催化(hua)活性就(jiu)是可(ke)以使(shi)催化(hua)速度變得更(geng)快、反應條件溫(wen)和等(deng)(deng)特點(dian),最不能忽視就(jiu)是,但受溫(wen)度、溶(rong)液中(zhong)(zhong)的pH值、離子強度等(deng)(deng)因(yin)素影響(xiang)較(jiao)大(da)。
3、自(zi)動催化:反(fan)應(ying)產(chan)物的(de)(de)自(zi)我(wo)催化作(zuo)用,對于生(sheng)(sheng)產(chan)會有很(hen)大作(zuo)用,在一些反(fan)應(ying)中(zhong),某些反(fan)應(ying)的(de)(de)產(chan)物或中(zhong)間體具有催化功(gong)能,使反(fan)應(ying)經過一段誘導期(qi)后速率大大加快,從(cong)而能夠減少時間成本,自(zi)催化作(zuo)用是發生(sheng)(sheng)化學(xue)振(zhen)蕩的(de)(de)必要條件之一。
四、催化劑的主要應用領域
催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)在化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工生產中(zhong)(zhong)有重要(yao)作(zuo)用,多數化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工生產都有催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)參與。例如(ru),在石油(you)煉制(zhi)(zhi)過程中(zhong)(zhong),用高(gao)效催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)生產汽油(you)、煤油(you)等;在汽車尾氣處(chu)理(li),歸用催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)促進有害氣體的轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua);釀造(zao)工業和制(zhi)(zhi)藥工業都要(yao)用酶作(zuo)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji),某些(xie)酶制(zhi)(zhi)劑(ji)還是寶(bao)貴的藥物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在的理論一般認(ren)為催(cui)化劑參加反應(ying),生成(cheng)中間體(ti),然后(hou)中間體(ti)再分解又生成(cheng)該催(cui)化劑,所(suo)以反應(ying)前(qian)后(hou)質(zhi)量(liang)和(he)性質(zhi)不變(bian)。有實驗證明,雖(sui)然催(cui)化劑的性質(zhi)和(he)質(zhi)量(liang)不變(bian),但它(ta)的某些方面如形態改(gai)變(bian),反應(ying)前(qian)塊狀(zhuang),反應(ying)后(hou)粉末狀(zhuang),間接證明上述(shu)理論。
催化劑參與反應(ying)(ying),改(gai)變(bian)反應(ying)(ying)的(de)途徑,降低(di)反應(ying)(ying)所(suo)需要(yao)的(de)能(neng)量(就是活化能(neng)),因此才可(ke)以改(gai)變(bian)反應(ying)(ying)速(su)率的(de)。
六、催化劑的三大特性
催化(hua)(hua)劑的特性有催化(hua)(hua)活(huo)性、選(xuan)擇性、壽命或穩定性。催化(hua)(hua)劑改變化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應速率的作用稱催化(hua)(hua)作用,它本(ben)質上是一種化(hua)(hua)學(xue)(xue)作用,在催化(hua)(hua)劑參(can)與(yu)下(xia)進行的化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應稱催化(hua)(hua)反應。
1、催化活性
催(cui)(cui)化劑(ji)(ji)參與了(le)化學(xue)(xue)反(fan)(fan)應,降低了(le)化學(xue)(xue)反(fan)(fan)應的(de)活(huo)化能,大大加快了(le)化學(xue)(xue)反(fan)(fan)應的(de)速率,這說(shuo)明(ming)催(cui)(cui)化劑(ji)(ji)具有催(cui)(cui)化活(huo)性(xing)。催(cui)(cui)化反(fan)(fan)應的(de)速率是催(cui)(cui)化劑(ji)(ji)活(huo)性(xing)大小的(de)衡量尺(chi)度,活(huo)性(xing)是評價(jia)催(cui)(cui)化劑(ji)(ji)好壞的(de)最主要的(de)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變化學反應(ying)的方向(xiang)。
3、壽命或穩定性
催化(hua)劑(ji)的穩(wen)(wen)定(ding)性以壽命表(biao)示,它包括(kuo)熱穩(wen)(wen)定(ding)性、機械穩(wen)(wen)定(ding)性和抗(kang)毒穩(wen)(wen)定(ding)性。