一、什么是催化劑
在化(hua)學反(fan)(fan)(fan)應里能改(gai)變(bian)反(fan)(fan)(fan)應物化(hua)學反(fan)(fan)(fan)應速率(提高或(huo)降低)而不改(gai)變(bian)化(hua)學平衡,且(qie)本身的質量和(he)化(hua)學性質在化(hua)學反(fan)(fan)(fan)應前后都沒有發生改(gai)變(bian)的物質叫催化(hua)劑(ji)(固(gu)體催化(hua)劑(ji)也叫觸媒)。
二、催化劑是干什么用的
催(cui)化劑能改變其他物(wu)質(zhi)的(de)化學反(fan)(fan)應(ying)速率,這里“改變”包(bao)括(kuo)加快和減慢(man),也就是說催(cui)化劑可(ke)以(yi)(yi)加快反(fan)(fan)應(ying)速率,也可(ke)以(yi)(yi)減慢(man)反(fan)(fan)應(ying)速率。
三、催化劑的類型
1、多相催(cui)化(hua)(hua)(hua):發生在(zai)兩相界面(mian)上的催(cui)化(hua)(hua)(hua)作用(yong),通(tong)常使用(yong)的范(fan)圍時,催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)為多孔固(gu)體,反(fan)應(ying)(ying)(ying)物(wu)為液體或氣體。在(zai)多相催(cui)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)(ying)中,固(gu)體催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)對(dui)反(fan)應(ying)(ying)(ying)物(wu)分子(zi)(zi)(zi)發生化(hua)(hua)(hua)學(xue)吸(xi)附作用(yong),這些都是(shi)肉眼可見,使反(fan)應(ying)(ying)(ying)物(wu)分子(zi)(zi)(zi)得(de)到(dao)活化(hua)(hua)(hua),可以改變性能,固(gu)體催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)表面(mian)是(shi)無法均勻這一點一定(ding)要知道,只有部(bu)分點對(dui)反(fan)應(ying)(ying)(ying)物(wu)分子(zi)(zi)(zi)發生化(hua)(hua)(hua)學(xue)吸(xi)附。
2、生物催化(hua)(hua):其中的(de)(de)成分也包括了生物體內(nei)在酶作用下進(jin)行的(de)(de)催化(hua)(hua)反應。酶的(de)(de)催化(hua)(hua)作用具(ju)有高(gao)選擇性、高(gao)催化(hua)(hua)活(huo)性就是可以(yi)使催化(hua)(hua)速度變得更(geng)快、反應條件溫和等(deng)特點,最不能忽視(shi)就是,但(dan)受溫度、溶液中的(de)(de)pH值、離子強度等(deng)因(yin)素影響較(jiao)大(da)。
3、自(zi)(zi)動催化(hua)(hua)(hua):反(fan)應(ying)產(chan)物(wu)的(de)自(zi)(zi)我(wo)催化(hua)(hua)(hua)作用,對于生(sheng)產(chan)會(hui)有很(hen)大作用,在一些(xie)反(fan)應(ying)中,某些(xie)反(fan)應(ying)的(de)產(chan)物(wu)或中間體具有催化(hua)(hua)(hua)功(gong)能(neng),使反(fan)應(ying)經過(guo)一段誘導(dao)期后(hou)速率大大加快,從而能(neng)夠減(jian)少時間成本,自(zi)(zi)催化(hua)(hua)(hua)作用是發生(sheng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)振蕩的(de)必要條件之一。
四、催化劑的主要應用領域
催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑在(zai)化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)生產(chan)中有(you)重要作(zuo)用(yong),多(duo)數化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)生產(chan)都有(you)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑參與(yu)。例如,在(zai)石油煉制過程中,用(yong)高效催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑生產(chan)汽油、煤油等;在(zai)汽車尾氣處理,歸用(yong)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑促進(jin)有(you)害氣體的(de)轉化(hua)(hua)(hua);釀(niang)造工(gong)(gong)業和制藥工(gong)(gong)業都要用(yong)酶作(zuo)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑,某(mou)些酶制劑還(huan)是寶貴的(de)藥物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現(xian)在的(de)理(li)論一般認為催化(hua)劑(ji)參加反(fan)應,生成中間(jian)體,然后中間(jian)體再(zai)分解又生成該催化(hua)劑(ji),所(suo)以反(fan)應前(qian)后質量和性質不變。有實驗證明(ming),雖(sui)然催化(hua)劑(ji)的(de)性質和質量不變,但(dan)它的(de)某些(xie)方面如形態(tai)改變,反(fan)應前(qian)塊(kuai)狀,反(fan)應后粉末狀,間(jian)接(jie)證明(ming)上述理(li)論。
催化劑參與反應,改(gai)(gai)變反應的(de)(de)途(tu)徑,降低反應所需要的(de)(de)能量(liang)(就是(shi)活化能),因此(ci)才(cai)可以改(gai)(gai)變反應速率(lv)的(de)(de)。
六、催化劑的三大特性
催(cui)化(hua)劑(ji)的特性(xing)(xing)(xing)有催(cui)化(hua)活性(xing)(xing)(xing)、選擇性(xing)(xing)(xing)、壽命或穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)。催(cui)化(hua)劑(ji)改變化(hua)學反應速率的作用稱(cheng)催(cui)化(hua)作用,它本(ben)質上是(shi)一(yi)種化(hua)學作用,在(zai)催(cui)化(hua)劑(ji)參與(yu)下(xia)進行的化(hua)學反應稱(cheng)催(cui)化(hua)反應。
1、催化活性
催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑參與(yu)了(le)(le)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反應(ying),降低(di)了(le)(le)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反應(ying)的(de)活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng),大(da)(da)大(da)(da)加快了(le)(le)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反應(ying)的(de)速(su)率(lv),這說明催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑具有催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)活(huo)(huo)性。催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)反應(ying)的(de)速(su)率(lv)是催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑活(huo)(huo)性大(da)(da)小的(de)衡量尺度,活(huo)(huo)性是評(ping)價(jia)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑好壞(huai)的(de)最主要的(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制(zhi)或改變化學反應的(de)方向。
3、壽命或穩定性
催化劑的穩定性以壽命表示,它包括熱(re)穩定性、機械(xie)穩定性和抗毒穩定性。