一、什么是催化劑
在化學(xue)反(fan)(fan)應里能改(gai)變反(fan)(fan)應物化學(xue)反(fan)(fan)應速率(提高或降(jiang)低)而(er)不改(gai)變化學(xue)平(ping)衡,且本身的質量和化學(xue)性質在化學(xue)反(fan)(fan)應前(qian)后都沒有(you)發生改(gai)變的物質叫(jiao)催化劑(固體催化劑也叫(jiao)觸媒)。
二、催化劑是干什么用的
催化劑能改變(bian)其他物(wu)質的化學(xue)反(fan)應速率(lv),這(zhe)里“改變(bian)”包括加快(kuai)和減(jian)慢,也(ye)就是說催化劑可以加快(kuai)反(fan)應速率(lv),也(ye)可以減(jian)慢反(fan)應速率(lv)。
三、催化劑的類型
1、多(duo)(duo)相(xiang)(xiang)催(cui)化(hua)(hua)(hua):發(fa)(fa)生在兩相(xiang)(xiang)界面上的催(cui)化(hua)(hua)(hua)作用,通常(chang)使用的范(fan)圍時,催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)為多(duo)(duo)孔固體(ti)(ti),反(fan)應物為液(ye)體(ti)(ti)或氣體(ti)(ti)。在多(duo)(duo)相(xiang)(xiang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應中,固體(ti)(ti)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)對反(fan)應物分子(zi)發(fa)(fa)生化(hua)(hua)(hua)學吸附作用,這些都是(shi)(shi)肉眼可(ke)見,使反(fan)應物分子(zi)得到活化(hua)(hua)(hua),可(ke)以改變性能,固體(ti)(ti)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)表面是(shi)(shi)無法(fa)均勻這一(yi)點一(yi)定要(yao)知道,只有部分點對反(fan)應物分子(zi)發(fa)(fa)生化(hua)(hua)(hua)學吸附。
2、生物催化:其中(zhong)的成分也包括(kuo)了生物體內在酶作(zuo)用下進行的催化反應(ying)。酶的催化作(zuo)用具有(you)高選擇性、高催化活性就是可(ke)以(yi)使催化速(su)度(du)變得(de)更快、反應(ying)條(tiao)件溫(wen)和等(deng)特點,最不能忽視(shi)就是,但受溫(wen)度(du)、溶(rong)液(ye)中(zhong)的pH值、離子(zi)強度(du)等(deng)因(yin)素影響較大。
3、自(zi)(zi)動(dong)催(cui)化:反應(ying)產物的(de)(de)自(zi)(zi)我催(cui)化作用,對(dui)于生產會有很大作用,在一(yi)些(xie)反應(ying)中,某(mou)些(xie)反應(ying)的(de)(de)產物或(huo)中間體具有催(cui)化功(gong)能(neng),使(shi)反應(ying)經過一(yi)段誘(you)導(dao)期后速率大大加快,從而(er)能(neng)夠減少時間成本,自(zi)(zi)催(cui)化作用是(shi)發生化學振(zhen)蕩的(de)(de)必(bi)要條(tiao)件之一(yi)。
四、催化劑的主要應用領域
催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)在化(hua)(hua)工(gong)生(sheng)產(chan)中有(you)重要(yao)作用(yong)(yong),多(duo)數化(hua)(hua)工(gong)生(sheng)產(chan)都有(you)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)參與(yu)。例如,在石油煉制(zhi)過程中,用(yong)(yong)高(gao)效催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)生(sheng)產(chan)汽油、煤(mei)油等;在汽車尾氣(qi)處理,歸(gui)用(yong)(yong)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)促(cu)進有(you)害氣(qi)體的(de)轉化(hua)(hua);釀造工(gong)業和制(zhi)藥工(gong)業都要(yao)用(yong)(yong)酶(mei)作催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji),某些酶(mei)制(zhi)劑(ji)(ji)還(huan)是寶(bao)貴(gui)的(de)藥物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在(zai)的(de)理論一般認為催(cui)化(hua)劑參(can)加(jia)反(fan)應,生成中間體(ti),然(ran)(ran)后(hou)中間體(ti)再分解又生成該(gai)催(cui)化(hua)劑,所(suo)以反(fan)應前(qian)后(hou)質(zhi)量和(he)性質(zhi)不變(bian)。有實驗(yan)證(zheng)明,雖然(ran)(ran)催(cui)化(hua)劑的(de)性質(zhi)和(he)質(zhi)量不變(bian),但(dan)它的(de)某(mou)些方面如形態改變(bian),反(fan)應前(qian)塊狀,反(fan)應后(hou)粉末狀,間接證(zheng)明上述理論。
催化劑(ji)參與反(fan)應(ying)(ying),改(gai)變反(fan)應(ying)(ying)的途徑,降低(di)反(fan)應(ying)(ying)所(suo)需要的能量(liang)(就是活化能),因此(ci)才(cai)可以改(gai)變反(fan)應(ying)(ying)速率的。
六、催化劑的三大特性
催化(hua)劑的(de)特性有催化(hua)活性、選擇(ze)性、壽命或穩定性。催化(hua)劑改變(bian)化(hua)學反(fan)應(ying)速率(lv)的(de)作(zuo)用(yong)(yong)稱(cheng)催化(hua)作(zuo)用(yong)(yong),它本質(zhi)上是(shi)一種化(hua)學作(zuo)用(yong)(yong),在催化(hua)劑參與下進行的(de)化(hua)學反(fan)應(ying)稱(cheng)催化(hua)反(fan)應(ying)。
1、催化活性
催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)參與了化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying),降低了化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)的活化(hua)(hua)(hua)能(neng),大(da)大(da)加(jia)快了化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)的速率,這(zhe)說明催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)具(ju)有催(cui)化(hua)(hua)(hua)活性。催(cui)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)的速率是催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)活性大(da)小的衡(heng)量(liang)尺度,活性是評價催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)好壞的最主要的指標。
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控(kong)制或(huo)改變化學反應的方向。
3、壽命或穩定性
催化劑的穩定性(xing)以壽命表示(shi),它包括熱穩定性(xing)、機(ji)械穩定性(xing)和抗毒穩定性(xing)。