一、什么是催化劑
在化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應里能(neng)改(gai)變反(fan)應物(wu)化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應速率(提高或降低)而(er)不改(gai)變化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)平衡(heng),且本身的質量(liang)和(he)化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)性(xing)質在化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應前后都沒(mei)有發生改(gai)變的物(wu)質叫催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(固體催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)也(ye)叫觸媒)。
二、催化劑是干什么用的
催(cui)化(hua)劑能改變(bian)其(qi)他物質的化(hua)學反(fan)(fan)應(ying)速(su)率,這里“改變(bian)”包(bao)括(kuo)加快和減慢(man),也(ye)就是說催(cui)化(hua)劑可(ke)以(yi)加快反(fan)(fan)應(ying)速(su)率,也(ye)可(ke)以(yi)減慢(man)反(fan)(fan)應(ying)速(su)率。
三、催化劑的類型
1、多(duo)相催(cui)化(hua)(hua):發(fa)生(sheng)在(zai)(zai)兩相界面上的(de)催(cui)化(hua)(hua)作用(yong),通(tong)常使用(yong)的(de)范圍(wei)時,催(cui)化(hua)(hua)劑為多(duo)孔(kong)固體(ti),反(fan)應(ying)(ying)物(wu)為液體(ti)或氣體(ti)。在(zai)(zai)多(duo)相催(cui)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)中,固體(ti)催(cui)化(hua)(hua)劑對反(fan)應(ying)(ying)物(wu)分(fen)子發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)學吸(xi)附(fu)作用(yong),這些都是肉眼可見,使反(fan)應(ying)(ying)物(wu)分(fen)子得到活(huo)化(hua)(hua),可以改變性能,固體(ti)催(cui)化(hua)(hua)劑表面是無法均勻這一點(dian)一定要知道,只有部(bu)分(fen)點(dian)對反(fan)應(ying)(ying)物(wu)分(fen)子發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)學吸(xi)附(fu)。
2、生(sheng)物催(cui)(cui)化:其中的(de)成(cheng)分也(ye)包括了生(sheng)物體內在酶作用(yong)下進(jin)行的(de)催(cui)(cui)化反應。酶的(de)催(cui)(cui)化作用(yong)具(ju)有高(gao)選擇性、高(gao)催(cui)(cui)化活性就是可以使催(cui)(cui)化速(su)度(du)變得更快、反應條件溫和等特點,最不能忽視就是,但受溫度(du)、溶液中的(de)pH值(zhi)、離子強度(du)等因素(su)影響較大(da)。
3、自(zi)動催(cui)化:反應產(chan)物的自(zi)我(wo)催(cui)化作用(yong),對于(yu)生產(chan)會有很大作用(yong),在一些(xie)反應中,某些(xie)反應的產(chan)物或中間體(ti)具有催(cui)化功(gong)能(neng),使反應經過一段誘導期后速率大大加(jia)快,從(cong)而能(neng)夠(gou)減少時間成(cheng)本,自(zi)催(cui)化作用(yong)是發(fa)生化學振蕩的必要條件(jian)之一。
四、催化劑的主要應用領域
催(cui)化(hua)劑(ji)在化(hua)工(gong)生(sheng)產(chan)中有重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong),多數化(hua)工(gong)生(sheng)產(chan)都有催(cui)化(hua)劑(ji)參與。例如,在石油煉制(zhi)過程中,用(yong)高效催(cui)化(hua)劑(ji)生(sheng)產(chan)汽油、煤(mei)油等(deng);在汽車(che)尾氣(qi)處理,歸(gui)用(yong)催(cui)化(hua)劑(ji)促進有害氣(qi)體(ti)的轉化(hua);釀(niang)造工(gong)業和制(zhi)藥(yao)工(gong)業都要(yao)用(yong)酶(mei)作(zuo)催(cui)化(hua)劑(ji),某(mou)些酶(mei)制(zhi)劑(ji)還(huan)是寶貴的藥(yao)物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在的(de)理(li)論一般認(ren)為催化劑(ji)參加反應(ying),生成中間體,然后(hou)(hou)中間體再分解(jie)又生成該催化劑(ji),所以反應(ying)前(qian)后(hou)(hou)質(zhi)(zhi)量和(he)性質(zhi)(zhi)不變。有實驗(yan)證(zheng)明,雖然催化劑(ji)的(de)性質(zhi)(zhi)和(he)質(zhi)(zhi)量不變,但(dan)它的(de)某些方(fang)面如形態(tai)改變,反應(ying)前(qian)塊(kuai)狀,反應(ying)后(hou)(hou)粉末狀,間接證(zheng)明上述(shu)理(li)論。
催(cui)化劑參(can)與反(fan)(fan)應,改(gai)(gai)變反(fan)(fan)應的(de)途徑,降低反(fan)(fan)應所(suo)需要的(de)能量(liang)(就是活化能),因此才可以改(gai)(gai)變反(fan)(fan)應速率的(de)。
六、催化劑的三大特性
催化劑(ji)的(de)(de)特性(xing)(xing)有(you)催化活性(xing)(xing)、選(xuan)擇性(xing)(xing)、壽命或穩定性(xing)(xing)。催化劑(ji)改變(bian)化學(xue)反應速率的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)稱催化作(zuo)用(yong)(yong),它本質(zhi)上是(shi)一種化學(xue)作(zuo)用(yong)(yong),在催化劑(ji)參(can)與下進行(xing)的(de)(de)化學(xue)反應稱催化反應。
1、催化活性
催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑參(can)與(yu)了(le)化(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying),降低了(le)化(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)的活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)能,大(da)大(da)加(jia)快了(le)化(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)的速(su)率,這(zhe)說明催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑具有催(cui)(cui)化(hua)(hua)活(huo)(huo)(huo)性(xing)。催(cui)(cui)化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)的速(su)率是(shi)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑活(huo)(huo)(huo)性(xing)大(da)小的衡(heng)量尺(chi)度,活(huo)(huo)(huo)性(xing)是(shi)評(ping)價催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑好壞的最(zui)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(lai)控制或改變化學反應的方向。
3、壽命或穩定性
催化劑的穩定(ding)性(xing)(xing)以壽(shou)命表示,它包括熱穩定(ding)性(xing)(xing)、機(ji)械穩定(ding)性(xing)(xing)和抗毒(du)穩定(ding)性(xing)(xing)。