一、什么是催化劑
在化(hua)學(xue)(xue)反應(ying)(ying)里能改(gai)變(bian)反應(ying)(ying)物化(hua)學(xue)(xue)反應(ying)(ying)速率(提高或降低)而不改(gai)變(bian)化(hua)學(xue)(xue)平(ping)衡,且本身的(de)質量和化(hua)學(xue)(xue)性質在化(hua)學(xue)(xue)反應(ying)(ying)前后都沒有發生改(gai)變(bian)的(de)物質叫催(cui)(cui)化(hua)劑(固體催(cui)(cui)化(hua)劑也叫觸媒)。
二、催化劑是干什么用的
催化(hua)劑能改變(bian)其(qi)他物(wu)質(zhi)的化(hua)學反(fan)應(ying)速率(lv),這里“改變(bian)”包括(kuo)加快和減(jian)慢,也就(jiu)是說催化(hua)劑可以加快反(fan)應(ying)速率(lv),也可以減(jian)慢反(fan)應(ying)速率(lv)。
三、催化劑的類型
1、多相催化(hua)(hua)(hua):發生(sheng)(sheng)在兩相界面(mian)上(shang)的(de)催化(hua)(hua)(hua)作(zuo)用,通常(chang)使用的(de)范圍時,催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)為多孔固體(ti),反(fan)應(ying)物為液體(ti)或氣體(ti)。在多相催化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)中,固體(ti)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)對反(fan)應(ying)物分(fen)子發生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)學吸附(fu)(fu)作(zuo)用,這(zhe)些都是(shi)肉眼(yan)可見,使反(fan)應(ying)物分(fen)子得(de)到活(huo)化(hua)(hua)(hua),可以改變性能,固體(ti)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)表面(mian)是(shi)無法均勻這(zhe)一點(dian)一定要知道,只(zhi)有部分(fen)點(dian)對反(fan)應(ying)物分(fen)子發生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)學吸附(fu)(fu)。
2、生物催化(hua):其中(zhong)(zhong)的成(cheng)分也包括了生物體(ti)內在(zai)酶作(zuo)用下進行(xing)的催化(hua)反應。酶的催化(hua)作(zuo)用具有高(gao)選(xuan)擇性(xing)、高(gao)催化(hua)活性(xing)就是可(ke)以使催化(hua)速(su)度變(bian)得(de)更快、反應條件(jian)溫和等(deng)特(te)點,最不(bu)能忽視就是,但受(shou)溫度、溶液中(zhong)(zhong)的pH值、離子強度等(deng)因素影響較(jiao)大。
3、自動(dong)催(cui)化:反應產(chan)物的自我催(cui)化作(zuo)用(yong),對(dui)于生產(chan)會有(you)很大作(zuo)用(yong),在(zai)一些反應中,某些反應的產(chan)物或中間(jian)體具有(you)催(cui)化功(gong)能,使反應經過(guo)一段誘導期后(hou)速率大大加(jia)快,從而能夠減少時間(jian)成本,自催(cui)化作(zuo)用(yong)是(shi)發生化學振蕩的必(bi)要條件(jian)之一。
四、催化劑的主要應用領域
催(cui)(cui)化(hua)劑在(zai)化(hua)工生(sheng)產(chan)中(zhong)有(you)重要作用,多數化(hua)工生(sheng)產(chan)都(dou)有(you)催(cui)(cui)化(hua)劑參與。例如,在(zai)石油煉制過程中(zhong),用高效催(cui)(cui)化(hua)劑生(sheng)產(chan)汽(qi)油、煤油等(deng);在(zai)汽(qi)車(che)尾氣處理,歸用催(cui)(cui)化(hua)劑促進(jin)有(you)害氣體的轉化(hua);釀造工業(ye)和(he)制藥(yao)工業(ye)都(dou)要用酶(mei)作催(cui)(cui)化(hua)劑,某些酶(mei)制劑還(huan)是(shi)寶貴的藥(yao)物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在的(de)理論一般認為(wei)催化劑參加(jia)反(fan)應(ying)(ying),生成中間體(ti),然(ran)后中間體(ti)再分解又生成該催化劑,所(suo)以反(fan)應(ying)(ying)前后質(zhi)量和性質(zhi)不變。有(you)實(shi)驗證明,雖然(ran)催化劑的(de)性質(zhi)和質(zhi)量不變,但它(ta)的(de)某(mou)些(xie)方面如形態改變,反(fan)應(ying)(ying)前塊(kuai)狀,反(fan)應(ying)(ying)后粉末(mo)狀,間接(jie)證明上(shang)述理論。
催化劑參與反應(ying),改(gai)(gai)變(bian)反應(ying)的(de)途徑,降(jiang)低(di)反應(ying)所需(xu)要的(de)能量(就是活化能),因此才可(ke)以改(gai)(gai)變(bian)反應(ying)速率的(de)。
六、催化劑的三大特性
催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)的(de)特(te)性(xing)(xing)有(you)催(cui)(cui)化(hua)活性(xing)(xing)、選(xuan)擇性(xing)(xing)、壽命或穩定性(xing)(xing)。催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)改變化(hua)學反應(ying)速率的(de)作(zuo)用稱(cheng)催(cui)(cui)化(hua)作(zuo)用,它本質上是一種化(hua)學作(zuo)用,在催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)參與下(xia)進行的(de)化(hua)學反應(ying)稱(cheng)催(cui)(cui)化(hua)反應(ying)。
1、催化活性
催(cui)(cui)化(hua)劑參與了化(hua)學反應,降低(di)了化(hua)學反應的活化(hua)能,大大加快了化(hua)學反應的速率,這說(shuo)明(ming)催(cui)(cui)化(hua)劑具有(you)催(cui)(cui)化(hua)活性(xing)。催(cui)(cui)化(hua)反應的速率是催(cui)(cui)化(hua)劑活性(xing)大小(xiao)的衡量尺度,活性(xing)是評(ping)價催(cui)(cui)化(hua)劑好(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(kong)制或改變(bian)化(hua)學反應的方向。
3、壽命或穩定性
催化劑的(de)穩(wen)定性(xing)以壽命表示,它包(bao)括熱穩(wen)定性(xing)、機械(xie)穩(wen)定性(xing)和抗毒(du)穩(wen)定性(xing)。