一、什么是催化劑
在(zai)化學反(fan)(fan)應里(li)能改變(bian)反(fan)(fan)應物化學反(fan)(fan)應速率(lv)(提高或降低(di))而不(bu)改變(bian)化學平(ping)衡,且(qie)本身的質量和化學性質在(zai)化學反(fan)(fan)應前后都沒有發生改變(bian)的物質叫催(cui)化劑(固(gu)體催(cui)化劑也叫觸媒)。
二、催化劑是干什么用的
催化(hua)劑能改(gai)變其他(ta)物質的化(hua)學反應(ying)速率,這里(li)“改(gai)變”包括(kuo)加快和減慢(man),也就是說(shuo)催化(hua)劑可以加快反應(ying)速率,也可以減慢(man)反應(ying)速率。
三、催化劑的類型
1、多相(xiang)催化(hua):發生(sheng)在兩相(xiang)界面上的催化(hua)作用(yong)(yong),通常(chang)使用(yong)(yong)的范(fan)圍時,催化(hua)劑為多孔固(gu)體(ti)(ti),反(fan)應物為液體(ti)(ti)或(huo)氣體(ti)(ti)。在多相(xiang)催化(hua)反(fan)應中,固(gu)體(ti)(ti)催化(hua)劑對反(fan)應物分(fen)子(zi)發生(sheng)化(hua)學吸附(fu)作用(yong)(yong),這些都是肉眼可見,使反(fan)應物分(fen)子(zi)得到活化(hua),可以(yi)改變性能,固(gu)體(ti)(ti)催化(hua)劑表面是無法均勻(yun)這一點一定要知道,只有部分(fen)點對反(fan)應物分(fen)子(zi)發生(sheng)化(hua)學吸附(fu)。
2、生物催化(hua):其中的(de)(de)成分也(ye)包括了(le)生物體內(nei)在(zai)酶(mei)作用下(xia)進(jin)行(xing)的(de)(de)催化(hua)反(fan)應(ying)。酶(mei)的(de)(de)催化(hua)作用具有高選(xuan)擇性(xing)、高催化(hua)活性(xing)就(jiu)是(shi)可以(yi)使催化(hua)速(su)度變得更快(kuai)、反(fan)應(ying)條件溫和等(deng)特點,最不能忽視就(jiu)是(shi),但受溫度、溶液中的(de)(de)pH值、離(li)子強度等(deng)因素(su)影(ying)響較(jiao)大。
3、自動(dong)催(cui)化:反(fan)應產(chan)物的自我催(cui)化作用,對于(yu)生產(chan)會有很(hen)大作用,在一些反(fan)應中,某(mou)些反(fan)應的產(chan)物或中間體具有催(cui)化功能(neng),使(shi)反(fan)應經過一段誘導期后(hou)速率大大加快,從(cong)而能(neng)夠減少(shao)時間成(cheng)本,自催(cui)化作用是發生化學(xue)振蕩的必要條件(jian)之一。
四、催化劑的主要應用領域
催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)在(zai)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)生(sheng)產中有(you)重(zhong)要作用,多數化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)生(sheng)產都有(you)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)參(can)與。例如,在(zai)石(shi)油(you)(you)煉制(zhi)過(guo)程中,用高效催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)生(sheng)產汽油(you)(you)、煤油(you)(you)等;在(zai)汽車尾(wei)氣處理,歸(gui)用催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)促進有(you)害氣體的轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua);釀造工(gong)業和制(zhi)藥工(gong)業都要用酶作催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji),某些酶制(zhi)劑(ji)(ji)還是寶貴(gui)的藥物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在的(de)理論(lun)一般認為催(cui)(cui)化(hua)劑參加反(fan)應,生成(cheng)中(zhong)間(jian)體,然后中(zhong)間(jian)體再(zai)分解又生成(cheng)該催(cui)(cui)化(hua)劑,所以反(fan)應前(qian)后質量和性質不變(bian)(bian)。有實驗證明,雖然催(cui)(cui)化(hua)劑的(de)性質和質量不變(bian)(bian),但它的(de)某些方(fang)面(mian)如形態改變(bian)(bian),反(fan)應前(qian)塊狀,反(fan)應后粉末狀,間(jian)接證明上述理論(lun)。
催化劑參(can)與反(fan)應,改變反(fan)應的(de)途徑,降低反(fan)應所(suo)需要的(de)能(neng)量(就是活(huo)化能(neng)),因此才(cai)可以改變反(fan)應速率的(de)。
六、催化劑的三大特性
催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑的(de)特性有催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)活性、選擇性、壽(shou)命或穩定性。催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑改(gai)變化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應速率的(de)作(zuo)用稱(cheng)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)用,它本質上是一種化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)作(zuo)用,在催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑參與下進行(xing)的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應稱(cheng)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)反應。
1、催化活性
催(cui)化劑(ji)(ji)參與了化學反(fan)應,降低(di)了化學反(fan)應的(de)活化能(neng),大(da)大(da)加(jia)快(kuai)了化學反(fan)應的(de)速率,這(zhe)說明催(cui)化劑(ji)(ji)具(ju)有催(cui)化活性(xing)。催(cui)化反(fan)應的(de)速率是(shi)催(cui)化劑(ji)(ji)活性(xing)大(da)小的(de)衡(heng)量尺度,活性(xing)是(shi)評(ping)價催(cui)化劑(ji)(ji)好壞(huai)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(kong)制或改變化學(xue)反應的方向(xiang)。
3、壽命或穩定性
催化劑的穩(wen)定性(xing)以壽(shou)命表示,它(ta)包括(kuo)熱穩(wen)定性(xing)、機械穩(wen)定性(xing)和抗毒穩(wen)定性(xing)。