一、什么是催化劑
在(zai)(zai)化(hua)學反應里能改變反應物化(hua)學反應速率(提(ti)高(gao)或降低)而不改變化(hua)學平衡,且本身的質量和化(hua)學性質在(zai)(zai)化(hua)學反應前(qian)后都沒(mei)有(you)發生改變的物質叫催(cui)化(hua)劑(ji)(固體催(cui)化(hua)劑(ji)也(ye)叫觸媒(mei))。
二、催化劑是干什么用的
催化(hua)(hua)劑能改(gai)變其(qi)他物質的化(hua)(hua)學反應(ying)速(su)率,這里“改(gai)變”包括加快和減慢,也(ye)就是說催化(hua)(hua)劑可以(yi)加快反應(ying)速(su)率,也(ye)可以(yi)減慢反應(ying)速(su)率。
三、催化劑的類型
1、多(duo)(duo)相催(cui)化:發生(sheng)(sheng)在兩相界面(mian)上的催(cui)化作(zuo)用(yong),通常(chang)使(shi)用(yong)的范(fan)圍時(shi),催(cui)化劑(ji)(ji)為多(duo)(duo)孔固體(ti),反(fan)應(ying)物(wu)為液體(ti)或(huo)氣體(ti)。在多(duo)(duo)相催(cui)化反(fan)應(ying)中,固體(ti)催(cui)化劑(ji)(ji)對(dui)反(fan)應(ying)物(wu)分子發生(sheng)(sheng)化學(xue)吸(xi)附(fu)作(zuo)用(yong),這(zhe)些都是(shi)肉眼可(ke)見,使(shi)反(fan)應(ying)物(wu)分子得(de)到活化,可(ke)以改變性能,固體(ti)催(cui)化劑(ji)(ji)表面(mian)是(shi)無法均勻這(zhe)一(yi)點一(yi)定要知道,只有部分點對(dui)反(fan)應(ying)物(wu)分子發生(sheng)(sheng)化學(xue)吸(xi)附(fu)。
2、生(sheng)物催(cui)化(hua)(hua):其中的成分也包括了生(sheng)物體內在酶(mei)作用下(xia)進(jin)行的催(cui)化(hua)(hua)反應。酶(mei)的催(cui)化(hua)(hua)作用具有高選(xuan)擇性、高催(cui)化(hua)(hua)活性就是(shi)可(ke)以使催(cui)化(hua)(hua)速(su)度(du)(du)變(bian)得更快、反應條件溫和等特點(dian),最不能(neng)忽視就是(shi),但受溫度(du)(du)、溶液(ye)中的pH值(zhi)、離子強度(du)(du)等因素影響(xiang)較(jiao)大(da)。
3、自動催化(hua):反(fan)應(ying)產(chan)物的(de)自我(wo)催化(hua)作用(yong)(yong)(yong),對(dui)于生產(chan)會有很(hen)大(da)作用(yong)(yong)(yong),在(zai)一(yi)些反(fan)應(ying)中,某些反(fan)應(ying)的(de)產(chan)物或(huo)中間體具有催化(hua)功能,使反(fan)應(ying)經(jing)過一(yi)段誘導期(qi)后速率大(da)大(da)加快,從而能夠減(jian)少(shao)時間成本,自催化(hua)作用(yong)(yong)(yong)是(shi)發生化(hua)學振(zhen)蕩(dang)的(de)必(bi)要條件之一(yi)。
四、催化劑的主要應用領域
催(cui)化(hua)(hua)劑在(zai)化(hua)(hua)工(gong)生產(chan)中有重要(yao)作用(yong),多(duo)數化(hua)(hua)工(gong)生產(chan)都有催(cui)化(hua)(hua)劑參與。例如,在(zai)石油(you)煉制過程(cheng)中,用(yong)高效(xiao)催(cui)化(hua)(hua)劑生產(chan)汽油(you)、煤油(you)等;在(zai)汽車(che)尾氣處(chu)理,歸用(yong)催(cui)化(hua)(hua)劑促進有害氣體的轉(zhuan)化(hua)(hua);釀(niang)造工(gong)業和制藥工(gong)業都要(yao)用(yong)酶作催(cui)化(hua)(hua)劑,某些酶制劑還是寶貴的藥物(wu)。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在的理論一般認為催(cui)化(hua)劑(ji)參(can)加(jia)反應,生成(cheng)中間(jian)(jian)體,然(ran)后中間(jian)(jian)體再分解(jie)又(you)生成(cheng)該催(cui)化(hua)劑(ji),所以反應前后質量和性(xing)質不(bu)變。有實驗證明,雖然(ran)催(cui)化(hua)劑(ji)的性(xing)質和質量不(bu)變,但它(ta)的某(mou)些方(fang)面如形(xing)態改變,反應前塊狀(zhuang),反應后粉(fen)末狀(zhuang),間(jian)(jian)接證明上(shang)述理論。
催化(hua)劑參與反(fan)應(ying),改變反(fan)應(ying)的途(tu)徑(jing),降(jiang)低反(fan)應(ying)所(suo)需(xu)要的能量(就(jiu)是(shi)活化(hua)能),因此才(cai)可以(yi)改變反(fan)應(ying)速(su)率的。
六、催化劑的三大特性
催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)的特性有催(cui)化(hua)活(huo)性、選擇(ze)性、壽命或穩定(ding)性。催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)改(gai)變(bian)化(hua)學(xue)(xue)反(fan)應速率的作用稱催(cui)化(hua)作用,它本質上是一種化(hua)學(xue)(xue)作用,在(zai)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)參與下進行的化(hua)學(xue)(xue)反(fan)應稱催(cui)化(hua)反(fan)應。
1、催化活性
催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑參與了(le)化(hua)(hua)學反(fan)應(ying)(ying),降低了(le)化(hua)(hua)學反(fan)應(ying)(ying)的(de)活化(hua)(hua)能,大(da)大(da)加快(kuai)了(le)化(hua)(hua)學反(fan)應(ying)(ying)的(de)速(su)率(lv),這說明催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑具(ju)有(you)催(cui)(cui)化(hua)(hua)活性(xing)。催(cui)(cui)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)的(de)速(su)率(lv)是催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑活性(xing)大(da)小的(de)衡量尺度,活性(xing)是評價催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑好(hao)壞(huai)的(de)最主要的(de)指標(biao)。
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)制或改變化學反應(ying)的(de)方向(xiang)。
3、壽命或穩定性
催化劑的穩定性以壽命(ming)表示,它包(bao)括熱穩定性、機(ji)械穩定性和(he)抗毒穩定性。