Що таке каталізатор і для чого він потрібен?

Види каталізаторів

Каталізатори забезпечують більш швидкий результат будь-якої хімічної реакції. Реагуючи з вихідними речовинами реакції, каталізатор утворює з ними проміжне з`єднання, після чого це з`єднання піддається перетворенню і в підсумку розпадається на необхідний кінцевий продукт реакції, а також на неподвергшійся змінам каталізатор. Після розпаду та освіти необхідного продукту каталізатор знову вступає в реакцію з вихідними реагентами, утворюючи все більша кількість вихідної речовини. Даний цикл може повторюватися мільйони разів, і якщо витягти каталізатор з групи реагентів, реакція може тривати в сотні і тисячі разів повільніше.

Каталізатори бувають гетерогенними і гомогенними. Гетерогенні каталізатори в ході хімічної реакції утворюють самостійну фазу, яка відокремлена розділяє кордоном від фази вихідних реагентів. Гомогенні каталізатори, навпаки, є частиною однієї і тієї ж фази з вихідними реагентами.

Існують каталізатори органічного походження, які беруть участь у бродінні і дозріванні, вони називаються ферментами. Без їх безпосередньої участі людство не змогло б отримувати більшу частину спиртних напоїв, молочнокислих продуктів, продуктів з тіста, а також мед і варення. Без участі ферментів був би неможливий обмін речовин у живих організмів.

Вимоги до речовин катализаторам

Каталізатори, які широко застосовуються в промисловому виробництві, повинні володіти цілим рядом властивостей, необхідних для успішного завершення реакції. Каталізатори повинні бути високоактивними, селективними, механічно міцними і термостійкими. Вони повинні володіти тривалою дією, легкої регенерацією, стійкістю до каталітичних отрут, гідродинамічними властивостями, а також невеликою ціною.

Сучасне застосування промислових каталізаторів

У нинішньому високотехнологічному виробництві каталізатори застосовуються при крекінгу нафтопродуктів, отриманні ароматичних вуглеводнів і високооктанового бензину, отриманні чистого водню, кисню або інертних газів, синтезі аміаку, отриманні сірчистої та сірчаної кислоти без додаткових витрат. Також каталізатори широко застосовуються для отримання азотної кислоти, етилену, фталевого ангідриду, метилового і етилового спирту і ацетальдегіду. Найбільш широко застосовуються каталізатори - це металева платина, ванадій, нікель, хром, залізо, цинк, срібло, алюміній і паладій. Також досить часто застосовуються деякі солі цих металів.