一、什么是催化劑
在化學(xue)(xue)(xue)反(fan)應(ying)里能(neng)改變(bian)反(fan)應(ying)物化學(xue)(xue)(xue)反(fan)應(ying)速率(提(ti)高(gao)或(huo)降低)而不改變(bian)化學(xue)(xue)(xue)平衡,且(qie)本(ben)身的(de)(de)質(zhi)(zhi)量和化學(xue)(xue)(xue)性質(zhi)(zhi)在化學(xue)(xue)(xue)反(fan)應(ying)前后(hou)都沒有發生改變(bian)的(de)(de)物質(zhi)(zhi)叫催化劑(ji)(固體催化劑(ji)也叫觸媒)。
二、催化劑是干什么用的
催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)能(neng)改(gai)變(bian)其他物質的化(hua)(hua)學反(fan)應(ying)速率,這里“改(gai)變(bian)”包括(kuo)加快和(he)減(jian)慢(man),也就(jiu)是說催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)可(ke)(ke)以(yi)加快反(fan)應(ying)速率,也可(ke)(ke)以(yi)減(jian)慢(man)反(fan)應(ying)速率。
三、催化劑的類型
1、多相(xiang)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua):發(fa)(fa)生(sheng)在兩相(xiang)界面上(shang)的催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong),通常使(shi)用(yong)的范圍時,催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑為(wei)多孔(kong)固(gu)體(ti)(ti),反(fan)應(ying)物為(wei)液體(ti)(ti)或氣體(ti)(ti)。在多相(xiang)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)中,固(gu)體(ti)(ti)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑對反(fan)應(ying)物分(fen)(fen)(fen)子發(fa)(fa)生(sheng)化(hua)(hua)學吸(xi)附作(zuo)用(yong),這些(xie)都是肉眼可(ke)見,使(shi)反(fan)應(ying)物分(fen)(fen)(fen)子得到活化(hua)(hua),可(ke)以改變性能(neng),固(gu)體(ti)(ti)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑表(biao)面是無法均(jun)勻這一點(dian)一定要知道,只(zhi)有部分(fen)(fen)(fen)點(dian)對反(fan)應(ying)物分(fen)(fen)(fen)子發(fa)(fa)生(sheng)化(hua)(hua)學吸(xi)附。
2、生物(wu)催(cui)(cui)(cui)化:其中(zhong)(zhong)的成分也包(bao)括了生物(wu)體內在(zai)酶作用(yong)下進(jin)行的催(cui)(cui)(cui)化反應。酶的催(cui)(cui)(cui)化作用(yong)具有高(gao)選擇性(xing)、高(gao)催(cui)(cui)(cui)化活性(xing)就(jiu)是可以使催(cui)(cui)(cui)化速(su)度(du)變得更快、反應條件(jian)溫(wen)(wen)和等特點(dian),最(zui)不能忽視就(jiu)是,但受溫(wen)(wen)度(du)、溶液中(zhong)(zhong)的pH值、離(li)子強度(du)等因素(su)影響較大(da)。
3、自動(dong)催化(hua)(hua):反(fan)(fan)應(ying)產(chan)物的自我(wo)催化(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用,對于生產(chan)會有很(hen)大(da)作(zuo)(zuo)用,在一些(xie)反(fan)(fan)應(ying)中,某些(xie)反(fan)(fan)應(ying)的產(chan)物或中間體具(ju)有催化(hua)(hua)功能,使反(fan)(fan)應(ying)經過(guo)一段誘導期后速(su)率(lv)大(da)大(da)加快(kuai),從而能夠(gou)減少時間成本,自催化(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用是發生化(hua)(hua)學振蕩(dang)的必(bi)要條(tiao)件(jian)之一。
四、催化劑的主要應用領域
催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)在(zai)化(hua)(hua)工生產中(zhong)有重要作用(yong),多數化(hua)(hua)工生產都(dou)有催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)參與。例如,在(zai)石油煉制(zhi)過程(cheng)中(zhong),用(yong)高(gao)效(xiao)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)生產汽(qi)油、煤(mei)油等;在(zai)汽(qi)車尾氣處理,歸用(yong)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)促(cu)進有害氣體的轉化(hua)(hua);釀造工業和制(zhi)藥工業都(dou)要用(yong)酶作催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji),某些酶制(zhi)劑(ji)還是寶(bao)貴的藥物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在(zai)的理論一(yi)般認為(wei)催化劑參加反應,生(sheng)成中間(jian)(jian)體(ti),然后(hou)中間(jian)(jian)體(ti)再分(fen)解又生(sheng)成該催化劑,所以反應前后(hou)質量和(he)(he)性質不(bu)變(bian)(bian)。有實驗(yan)證(zheng)明(ming),雖然催化劑的性質和(he)(he)質量不(bu)變(bian)(bian),但它的某些方面(mian)如形態改變(bian)(bian),反應前塊狀,反應后(hou)粉(fen)末狀,間(jian)(jian)接(jie)證(zheng)明(ming)上述理論。
催化劑參與(yu)反(fan)應(ying),改(gai)變(bian)反(fan)應(ying)的(de)途徑,降低反(fan)應(ying)所需要(yao)的(de)能量(liang)(就是活化能),因此才可以改(gai)變(bian)反(fan)應(ying)速率(lv)的(de)。
六、催化劑的三大特性
催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)的特性(xing)有(you)催(cui)(cui)化(hua)(hua)活(huo)性(xing)、選擇(ze)性(xing)、壽命或穩(wen)定性(xing)。催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)改變化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應速率的作用(yong)稱(cheng)催(cui)(cui)化(hua)(hua)作用(yong),它(ta)本質上(shang)是(shi)一種(zhong)化(hua)(hua)學(xue)作用(yong),在催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)參與下(xia)進行的化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應稱(cheng)催(cui)(cui)化(hua)(hua)反(fan)應。
1、催化活性
催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)參與了(le)(le)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應,降低了(le)(le)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應的(de)活化(hua)(hua)(hua)能,大大加快了(le)(le)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應的(de)速(su)率,這說明催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)具有催化(hua)(hua)(hua)活性。催化(hua)(hua)(hua)反(fan)應的(de)速(su)率是催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)活性大小的(de)衡量尺度,活性是評價催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)好壞的(de)最主(zhu)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(huo)改(gai)變化學反應的方向。
3、壽命或穩定性
催化劑的穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)性(xing)以壽命(ming)表示,它包括熱穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)性(xing)、機械穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)性(xing)和抗毒穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)性(xing)。