一、什么是催化劑
在化(hua)學(xue)(xue)反(fan)應里能改(gai)變反(fan)應物化(hua)學(xue)(xue)反(fan)應速率(lv)(提高或降低)而不改(gai)變化(hua)學(xue)(xue)平衡(heng),且(qie)本身的質(zhi)量和化(hua)學(xue)(xue)性質(zhi)在化(hua)學(xue)(xue)反(fan)應前后都沒有發生改(gai)變的物質(zhi)叫(jiao)催化(hua)劑(固體(ti)催化(hua)劑也(ye)叫(jiao)觸(chu)媒)。
二、催化劑是干什么用的
催化(hua)(hua)劑能改(gai)變其他(ta)物(wu)質的化(hua)(hua)學反(fan)應(ying)(ying)速率(lv),這里“改(gai)變”包括加快和減慢,也(ye)就是說催化(hua)(hua)劑可(ke)以(yi)加快反(fan)應(ying)(ying)速率(lv),也(ye)可(ke)以(yi)減慢反(fan)應(ying)(ying)速率(lv)。
三、催化劑的類型
1、多相(xiang)催化(hua)(hua)(hua):發(fa)生(sheng)在兩相(xiang)界面上(shang)的催化(hua)(hua)(hua)作(zuo)用(yong),通常使(shi)用(yong)的范圍(wei)時,催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)為多孔固(gu)體(ti),反應(ying)物(wu)為液體(ti)或氣體(ti)。在多相(xiang)催化(hua)(hua)(hua)反應(ying)中,固(gu)體(ti)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)對反應(ying)物(wu)分(fen)子發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)吸(xi)附(fu)作(zuo)用(yong),這(zhe)些都是肉眼可見,使(shi)反應(ying)物(wu)分(fen)子得(de)到活化(hua)(hua)(hua),可以改變(bian)性能(neng),固(gu)體(ti)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)表面是無法均勻這(zhe)一點一定要知(zhi)道,只有部分(fen)點對反應(ying)物(wu)分(fen)子發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)吸(xi)附(fu)。
2、生(sheng)物催(cui)化(hua)(hua):其中的(de)(de)成分也包括了生(sheng)物體(ti)內在(zai)酶(mei)作用下進行的(de)(de)催(cui)化(hua)(hua)反(fan)應。酶(mei)的(de)(de)催(cui)化(hua)(hua)作用具有高(gao)選擇性、高(gao)催(cui)化(hua)(hua)活性就(jiu)是(shi)可以使催(cui)化(hua)(hua)速度變得更快、反(fan)應條件溫和等特點,最不能忽視就(jiu)是(shi),但受溫度、溶液中的(de)(de)pH值、離子強度等因素影響較大。
3、自(zi)動催(cui)(cui)化:反(fan)應(ying)(ying)產(chan)物的自(zi)我催(cui)(cui)化作用(yong),對于(yu)生產(chan)會有(you)(you)很大作用(yong),在(zai)一些反(fan)應(ying)(ying)中(zhong),某些反(fan)應(ying)(ying)的產(chan)物或(huo)中(zhong)間(jian)體具(ju)有(you)(you)催(cui)(cui)化功能,使反(fan)應(ying)(ying)經過一段誘導期后速率大大加(jia)快,從而能夠減少時間(jian)成本,自(zi)催(cui)(cui)化作用(yong)是發生化學振蕩(dang)的必要(yao)條件之一。
四、催化劑的主要應用領域
催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑在(zai)化(hua)(hua)工(gong)生產中有(you)重要作用(yong),多數化(hua)(hua)工(gong)生產都(dou)有(you)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑參與。例如,在(zai)石油(you)煉制過程中,用(yong)高效催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑生產汽油(you)、煤油(you)等;在(zai)汽車尾氣處理,歸用(yong)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑促進有(you)害氣體的轉化(hua)(hua);釀造(zao)工(gong)業(ye)和(he)制藥(yao)工(gong)業(ye)都(dou)要用(yong)酶作催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑,某些酶制劑還是寶貴(gui)的藥(yao)物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在的(de)(de)理(li)論(lun)一般認為催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)參加反(fan)應,生(sheng)成中間(jian)體,然后中間(jian)體再分解又生(sheng)成該催(cui)(cui)化(hua)劑(ji),所以反(fan)應前后質(zhi)(zhi)量和性質(zhi)(zhi)不變。有實驗證明,雖然催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)的(de)(de)性質(zhi)(zhi)和質(zhi)(zhi)量不變,但它的(de)(de)某(mou)些方面如(ru)形態改變,反(fan)應前塊狀,反(fan)應后粉末狀,間(jian)接證明上(shang)述理(li)論(lun)。
催(cui)化劑參與反(fan)應,改(gai)變反(fan)應的(de)(de)途徑,降低反(fan)應所需要(yao)的(de)(de)能量(就是活化能),因此才可(ke)以改(gai)變反(fan)應速率的(de)(de)。
六、催化劑的三大特性
催化(hua)(hua)(hua)劑的特性(xing)有催化(hua)(hua)(hua)活性(xing)、選擇性(xing)、壽(shou)命或穩定性(xing)。催化(hua)(hua)(hua)劑改變(bian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反應速率(lv)的作(zuo)用(yong)稱(cheng)(cheng)催化(hua)(hua)(hua)作(zuo)用(yong),它本質(zhi)上(shang)是一(yi)種(zhong)化(hua)(hua)(hua)學(xue)作(zuo)用(yong),在催化(hua)(hua)(hua)劑參與下進(jin)行的化(hua)(hua)(hua)學(xue)反應稱(cheng)(cheng)催化(hua)(hua)(hua)反應。
1、催化活性
催化(hua)(hua)劑(ji)參與了化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應,降低了化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應的(de)活化(hua)(hua)能,大(da)大(da)加快了化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應的(de)速(su)率(lv)(lv),這說明催化(hua)(hua)劑(ji)具有催化(hua)(hua)活性。催化(hua)(hua)反(fan)(fan)應的(de)速(su)率(lv)(lv)是催化(hua)(hua)劑(ji)活性大(da)小的(de)衡量尺度,活性是評價(jia)催化(hua)(hua)劑(ji)好壞(huai)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的方向。
3、壽命或穩定性
催化劑的(de)穩定(ding)(ding)性以壽命表示,它包括熱穩定(ding)(ding)性、機械穩定(ding)(ding)性和抗毒(du)穩定(ding)(ding)性。