一、什么是催化劑
在化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)里能(neng)改變反(fan)應(ying)(ying)物化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)速率(提(ti)高或降低)而不改變化(hua)學(xue)平衡,且本(ben)身的質量和化(hua)學(xue)性質在化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)前后(hou)都沒有發生改變的物質叫催化(hua)劑(ji)(ji)(固(gu)體催化(hua)劑(ji)(ji)也叫觸媒)。
二、催化劑是干什么用的
催化(hua)劑能改(gai)變其他(ta)物(wu)質的(de)化(hua)學反應速(su)(su)率(lv)(lv),這(zhe)里“改(gai)變”包括加(jia)快(kuai)和減慢(man),也就是說(shuo)催化(hua)劑可以加(jia)快(kuai)反應速(su)(su)率(lv)(lv),也可以減慢(man)反應速(su)(su)率(lv)(lv)。
三、催化劑的類型
1、多相(xiang)催(cui)(cui)化(hua)(hua):發生在兩相(xiang)界面(mian)上的催(cui)(cui)化(hua)(hua)作(zuo)用,通(tong)常使(shi)(shi)用的范圍時,催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑為多孔固體,反(fan)應(ying)(ying)物為液體或氣體。在多相(xiang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)中,固體催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑對反(fan)應(ying)(ying)物分(fen)子(zi)(zi)(zi)發生化(hua)(hua)學吸附作(zuo)用,這些都(dou)是(shi)肉眼可(ke)見,使(shi)(shi)反(fan)應(ying)(ying)物分(fen)子(zi)(zi)(zi)得(de)到活化(hua)(hua),可(ke)以(yi)改變性能,固體催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑表面(mian)是(shi)無法均勻這一(yi)點一(yi)定要知道,只有部分(fen)點對反(fan)應(ying)(ying)物分(fen)子(zi)(zi)(zi)發生化(hua)(hua)學吸附。
2、生物催化:其中(zhong)的(de)成(cheng)分也(ye)包括了(le)生物體內(nei)在酶作用下(xia)進行的(de)催化反應(ying)。酶的(de)催化作用具有高(gao)(gao)選擇性、高(gao)(gao)催化活性就(jiu)(jiu)是(shi)可以使催化速(su)度(du)變得更(geng)快、反應(ying)條件溫和等(deng)特(te)點,最不(bu)能(neng)忽(hu)視(shi)就(jiu)(jiu)是(shi),但受(shou)溫度(du)、溶(rong)液中(zhong)的(de)pH值、離(li)子強度(du)等(deng)因素(su)影響較大。
3、自動催化(hua):反(fan)應(ying)產物的(de)自我催化(hua)作(zuo)用,對于生(sheng)產會有(you)很大(da)作(zuo)用,在一(yi)些(xie)反(fan)應(ying)中,某些(xie)反(fan)應(ying)的(de)產物或中間(jian)體具有(you)催化(hua)功能(neng),使反(fan)應(ying)經過一(yi)段誘導期后速率大(da)大(da)加快,從(cong)而能(neng)夠減(jian)少時(shi)間(jian)成(cheng)本,自催化(hua)作(zuo)用是發(fa)生(sheng)化(hua)學振蕩(dang)的(de)必要條件之(zhi)一(yi)。
四、催化劑的主要應用領域
催化劑(ji)在(zai)化工生產(chan)(chan)中(zhong)有重要(yao)作(zuo)用,多數化工生產(chan)(chan)都有催化劑(ji)參與(yu)。例(li)如(ru),在(zai)石油(you)煉(lian)制過程中(zhong),用高效催化劑(ji)生產(chan)(chan)汽油(you)、煤油(you)等;在(zai)汽車(che)尾(wei)氣(qi)(qi)處(chu)理,歸用催化劑(ji)促進(jin)有害(hai)氣(qi)(qi)體的(de)轉化;釀造工業和(he)制藥工業都要(yao)用酶作(zuo)催化劑(ji),某些酶制劑(ji)還(huan)是寶貴的(de)藥物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在的(de)理論一般(ban)認為催(cui)化(hua)劑(ji)參加反(fan)(fan)應,生成中間(jian)(jian)體,然后(hou)中間(jian)(jian)體再分解(jie)又(you)生成該催(cui)化(hua)劑(ji),所(suo)以反(fan)(fan)應前后(hou)質(zhi)量和性質(zhi)不變(bian)(bian)。有實驗證明,雖然催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)性質(zhi)和質(zhi)量不變(bian)(bian),但它的(de)某些方面如形態改變(bian)(bian),反(fan)(fan)應前塊狀,反(fan)(fan)應后(hou)粉末狀,間(jian)(jian)接證明上述(shu)理論。
催化劑(ji)參與反應(ying),改變反應(ying)的途徑(jing),降低反應(ying)所(suo)需(xu)要的能量(就是活(huo)化能),因此才(cai)可(ke)以改變反應(ying)速率的。
六、催化劑的三大特性
催化(hua)(hua)劑(ji)的(de)特性有(you)催化(hua)(hua)活(huo)性、選(xuan)擇性、壽命或(huo)穩(wen)定(ding)性。催化(hua)(hua)劑(ji)改變(bian)化(hua)(hua)學(xue)反應(ying)速率的(de)作(zuo)用(yong)稱催化(hua)(hua)作(zuo)用(yong),它(ta)本(ben)質上(shang)是一種(zhong)化(hua)(hua)學(xue)作(zuo)用(yong),在催化(hua)(hua)劑(ji)參與(yu)下進行的(de)化(hua)(hua)學(xue)反應(ying)稱催化(hua)(hua)反應(ying)。
1、催化活性
催(cui)化(hua)劑參(can)與(yu)了化(hua)學反(fan)(fan)應,降(jiang)低了化(hua)學反(fan)(fan)應的(de)活化(hua)能,大大加快了化(hua)學反(fan)(fan)應的(de)速(su)率,這說明(ming)催(cui)化(hua)劑具(ju)有(you)催(cui)化(hua)活性。催(cui)化(hua)反(fan)(fan)應的(de)速(su)率是(shi)催(cui)化(hua)劑活性大小的(de)衡量尺(chi)度,活性是(shi)評價催(cui)化(hua)劑好壞的(de)最主要(yao)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(lai)控制或改(gai)變化學反應的方向(xiang)。
3、壽命或穩定性
催(cui)化劑的穩定(ding)性以壽(shou)命(ming)表示,它包(bao)括(kuo)熱穩定(ding)性、機(ji)械穩定(ding)性和抗毒穩定(ding)性。