一、什么是催化劑
在化學(xue)反應里能(neng)改變(bian)(bian)反應物化學(xue)反應速率(提高或(huo)降(jiang)低(di))而不改變(bian)(bian)化學(xue)平衡,且本(ben)身的質(zhi)量和化學(xue)性質(zhi)在化學(xue)反應前后(hou)都沒有發生(sheng)改變(bian)(bian)的物質(zhi)叫催化劑(固(gu)體催化劑也叫觸(chu)媒(mei))。
二、催化劑是干什么用的
催化劑能改變其(qi)他物質的化學反(fan)應速(su)率(lv),這里“改變”包括加快和減慢,也就(jiu)是說催化劑可以加快反(fan)應速(su)率(lv),也可以減慢反(fan)應速(su)率(lv)。
三、催化劑的類型
1、多(duo)相催(cui)化:發(fa)(fa)生在兩相界面上的(de)(de)催(cui)化作(zuo)用(yong),通(tong)常使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)范圍時,催(cui)化劑為多(duo)孔固體(ti)(ti),反應(ying)(ying)物為液(ye)體(ti)(ti)或(huo)氣體(ti)(ti)。在多(duo)相催(cui)化反應(ying)(ying)中,固體(ti)(ti)催(cui)化劑對反應(ying)(ying)物分子發(fa)(fa)生化學(xue)吸附(fu)作(zuo)用(yong),這些都是肉(rou)眼(yan)可見,使(shi)(shi)反應(ying)(ying)物分子得到(dao)活化,可以改變性能,固體(ti)(ti)催(cui)化劑表(biao)面是無法均勻這一點(dian)一定要知道,只(zhi)有部分點(dian)對反應(ying)(ying)物分子發(fa)(fa)生化學(xue)吸附(fu)。
2、生物(wu)催(cui)(cui)化(hua)(hua):其中的(de)(de)成分也包(bao)括了生物(wu)體內在酶作(zuo)(zuo)用(yong)下(xia)進行的(de)(de)催(cui)(cui)化(hua)(hua)反應(ying)。酶的(de)(de)催(cui)(cui)化(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)具(ju)有高(gao)選擇性、高(gao)催(cui)(cui)化(hua)(hua)活(huo)性就是(shi)可(ke)以使催(cui)(cui)化(hua)(hua)速度變得更快、反應(ying)條件溫(wen)和等(deng)特點,最不能(neng)忽(hu)視就是(shi),但受溫(wen)度、溶液中的(de)(de)pH值、離子強度等(deng)因(yin)素影響較大。
3、自動催(cui)化:反(fan)應(ying)產(chan)物(wu)的(de)自我催(cui)化作(zuo)用(yong)(yong),對(dui)于生產(chan)會有很大作(zuo)用(yong)(yong),在一些反(fan)應(ying)中,某(mou)些反(fan)應(ying)的(de)產(chan)物(wu)或中間體具有催(cui)化功能,使反(fan)應(ying)經過一段誘導期后速率(lv)大大加快,從(cong)而能夠(gou)減(jian)少時間成本,自催(cui)化作(zuo)用(yong)(yong)是發生化學振蕩的(de)必要(yao)條件之一。
四、催化劑的主要應用領域
催(cui)化劑在(zai)(zai)化工(gong)生(sheng)產(chan)中有重(zhong)要作用(yong)(yong),多數化工(gong)生(sheng)產(chan)都(dou)有催(cui)化劑參與。例如,在(zai)(zai)石油(you)煉制(zhi)過程中,用(yong)(yong)高效催(cui)化劑生(sheng)產(chan)汽(qi)油(you)、煤油(you)等;在(zai)(zai)汽(qi)車(che)尾氣處(chu)理,歸(gui)用(yong)(yong)催(cui)化劑促進有害氣體的(de)轉化;釀造工(gong)業(ye)(ye)和制(zhi)藥工(gong)業(ye)(ye)都(dou)要用(yong)(yong)酶作催(cui)化劑,某些酶制(zhi)劑還是(shi)寶貴的(de)藥物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在的理論(lun)一般認為催化(hua)(hua)劑(ji)參(can)加反(fan)(fan)應(ying),生(sheng)成中間(jian)(jian)體,然后(hou)中間(jian)(jian)體再(zai)分解又生(sheng)成該催化(hua)(hua)劑(ji),所以反(fan)(fan)應(ying)前后(hou)質(zhi)(zhi)量和性質(zhi)(zhi)不變(bian)。有實驗證(zheng)明,雖然催化(hua)(hua)劑(ji)的性質(zhi)(zhi)和質(zhi)(zhi)量不變(bian),但它的某(mou)些方面如形態改變(bian),反(fan)(fan)應(ying)前塊狀(zhuang),反(fan)(fan)應(ying)后(hou)粉(fen)末狀(zhuang),間(jian)(jian)接證(zheng)明上述理論(lun)。
催(cui)化劑參(can)與(yu)反(fan)應(ying),改變(bian)反(fan)應(ying)的(de)途(tu)徑,降低反(fan)應(ying)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)能量(就是(shi)活化能),因此才(cai)可以改變(bian)反(fan)應(ying)速率(lv)的(de)。
六、催化劑的三大特性
催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)特性(xing)(xing)有催(cui)化(hua)活性(xing)(xing)、選擇性(xing)(xing)、壽命或穩定性(xing)(xing)。催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)改變化(hua)學反應速(su)率的(de)(de)作用稱催(cui)化(hua)作用,它(ta)本(ben)質上是一種化(hua)學作用,在(zai)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)參與下進行的(de)(de)化(hua)學反應稱催(cui)化(hua)反應。
1、催化活性
催化劑參與了化學(xue)反(fan)應(ying)(ying),降低了化學(xue)反(fan)應(ying)(ying)的(de)活(huo)化能(neng),大(da)大(da)加快(kuai)了化學(xue)反(fan)應(ying)(ying)的(de)速率(lv),這(zhe)說明催化劑具有催化活(huo)性。催化反(fan)應(ying)(ying)的(de)速率(lv)是催化劑活(huo)性大(da)小的(de)衡(heng)量尺度(du),活(huo)性是評價催化劑好壞(huai)的(de)最(zui)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或改變化學反應的方向。
3、壽命或穩定性
催化劑的(de)穩(wen)(wen)定性以壽命表示(shi),它包(bao)括熱穩(wen)(wen)定性、機械(xie)穩(wen)(wen)定性和抗毒穩(wen)(wen)定性。