一、什么是催化劑
在化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)里能改(gai)(gai)變(bian)反應(ying)物化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)速率(提高或降低)而不改(gai)(gai)變(bian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)平衡,且本身的質(zhi)量和化(hua)(hua)學(xue)(xue)性(xing)質(zhi)在化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)前(qian)后都(dou)沒(mei)有(you)發生改(gai)(gai)變(bian)的物質(zhi)叫催化(hua)(hua)劑(固體催化(hua)(hua)劑也(ye)叫觸媒)。
二、催化劑是干什么用的
催化劑能改變其他物質的化學反應(ying)速率(lv),這里“改變”包(bao)括加(jia)快和(he)減(jian)(jian)慢,也就是(shi)說催化劑可(ke)以(yi)加(jia)快反應(ying)速率(lv),也可(ke)以(yi)減(jian)(jian)慢反應(ying)速率(lv)。
三、催化劑的類型
1、多相(xiang)催化(hua)(hua):發生在兩相(xiang)界面(mian)上的催化(hua)(hua)作用,通(tong)常使用的范圍(wei)時,催化(hua)(hua)劑為多孔固體(ti)(ti),反(fan)(fan)應物為液體(ti)(ti)或氣體(ti)(ti)。在多相(xiang)催化(hua)(hua)反(fan)(fan)應中(zhong),固體(ti)(ti)催化(hua)(hua)劑對(dui)反(fan)(fan)應物分子(zi)發生化(hua)(hua)學吸附作用,這(zhe)(zhe)些都是肉(rou)眼可(ke)見,使反(fan)(fan)應物分子(zi)得到活化(hua)(hua),可(ke)以改變性能,固體(ti)(ti)催化(hua)(hua)劑表(biao)面(mian)是無法均勻這(zhe)(zhe)一(yi)點一(yi)定要知道,只(zhi)有部分點對(dui)反(fan)(fan)應物分子(zi)發生化(hua)(hua)學吸附。
2、生物(wu)催(cui)化(hua):其中的(de)成(cheng)分也包(bao)括了(le)生物(wu)體內在酶(mei)作用(yong)下進行的(de)催(cui)化(hua)反(fan)應(ying)。酶(mei)的(de)催(cui)化(hua)作用(yong)具有高選擇性、高催(cui)化(hua)活(huo)性就是(shi)可以使(shi)催(cui)化(hua)速度變得更(geng)快、反(fan)應(ying)條件(jian)溫和等(deng)特點,最不能忽視就是(shi),但受溫度、溶(rong)液中的(de)pH值、離(li)子強度等(deng)因(yin)素影響較大(da)。
3、自(zi)動催(cui)化:反(fan)應產物的自(zi)我催(cui)化作用(yong)(yong),對于生產會有很大(da)作用(yong)(yong),在一(yi)些反(fan)應中(zhong),某些反(fan)應的產物或中(zhong)間體具有催(cui)化功能,使反(fan)應經過一(yi)段誘導期后(hou)速率大(da)大(da)加快,從而能夠(gou)減少時(shi)間成本,自(zi)催(cui)化作用(yong)(yong)是發生化學(xue)振蕩的必要條件(jian)之一(yi)。
四、催化劑的主要應用領域
催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)在化(hua)(hua)工(gong)生產(chan)中有(you)重要作用(yong),多數化(hua)(hua)工(gong)生產(chan)都有(you)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)參與。例如,在石油煉制(zhi)過程中,用(yong)高效催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)生產(chan)汽油、煤油等;在汽車尾氣處(chu)理,歸用(yong)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)促進有(you)害氣體的轉化(hua)(hua);釀造工(gong)業(ye)(ye)和制(zhi)藥工(gong)業(ye)(ye)都要用(yong)酶作催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji),某些酶制(zhi)劑(ji)還是寶貴的藥物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在的(de)理(li)論一般認為(wei)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑參加反應(ying),生(sheng)成中(zhong)(zhong)間體,然(ran)后中(zhong)(zhong)間體再分(fen)解又生(sheng)成該催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑,所以反應(ying)前后質量(liang)(liang)和(he)性質不變(bian)(bian)。有(you)實驗證明,雖然(ran)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑的(de)性質和(he)質量(liang)(liang)不變(bian)(bian),但它的(de)某些方面如形態(tai)改變(bian)(bian),反應(ying)前塊(kuai)狀,反應(ying)后粉末狀,間接證明上述理(li)論。
催化(hua)劑參與反應(ying),改變反應(ying)的途徑(jing),降低反應(ying)所需要(yao)的能(neng)量(就是(shi)活化(hua)能(neng)),因(yin)此(ci)才可以改變反應(ying)速(su)率的。
六、催化劑的三大特性
催(cui)化(hua)(hua)劑的特性有催(cui)化(hua)(hua)活性、選擇性、壽命或(huo)穩(wen)定性。催(cui)化(hua)(hua)劑改變化(hua)(hua)學(xue)反應(ying)速率的作(zuo)用(yong)稱(cheng)催(cui)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong),它本質上是一種化(hua)(hua)學(xue)作(zuo)用(yong),在催(cui)化(hua)(hua)劑參與(yu)下(xia)進行的化(hua)(hua)學(xue)反應(ying)稱(cheng)催(cui)化(hua)(hua)反應(ying)。
1、催化活性
催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑參與了(le)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反應,降(jiang)低了(le)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反應的(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)能,大(da)大(da)加快(kuai)了(le)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反應的(de)速率,這說明催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑具有(you)催化(hua)(hua)(hua)(hua)活性。催化(hua)(hua)(hua)(hua)反應的(de)速率是(shi)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑活性大(da)小(xiao)的(de)衡(heng)量尺(chi)度,活性是(shi)評價催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑好(hao)壞的(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(lai)控制或(huo)改變化學反應的方向。
3、壽命或穩定性
催(cui)化劑的穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)以壽命表示,它包括熱(re)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)、機械(xie)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)和抗(kang)毒(du)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)。