一、什么是催化劑
在(zai)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反應(ying)里能改變反應(ying)物化(hua)(hua)(hua)(hua)學反應(ying)速率(提高(gao)或降低(di))而不改變化(hua)(hua)(hua)(hua)學平衡,且本身的質(zhi)量和化(hua)(hua)(hua)(hua)學性質(zhi)在(zai)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反應(ying)前后都(dou)沒有(you)發生改變的物質(zhi)叫(jiao)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(固體催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑也叫(jiao)觸媒(mei))。
二、催化劑是干什么用的
催(cui)化劑能(neng)改(gai)變其他物質的(de)化學反應(ying)速率(lv),這里(li)“改(gai)變”包括加(jia)(jia)快和減(jian)慢(man),也(ye)就是說催(cui)化劑可以加(jia)(jia)快反應(ying)速率(lv),也(ye)可以減(jian)慢(man)反應(ying)速率(lv)。
三、催化劑的類型
1、多(duo)相催化(hua)(hua):發生(sheng)(sheng)在兩相界面(mian)(mian)上的催化(hua)(hua)作用(yong)(yong),通常使(shi)用(yong)(yong)的范圍時,催化(hua)(hua)劑為(wei)多(duo)孔固(gu)體(ti),反應物(wu)為(wei)液體(ti)或氣(qi)體(ti)。在多(duo)相催化(hua)(hua)反應中,固(gu)體(ti)催化(hua)(hua)劑對(dui)反應物(wu)分子(zi)(zi)發生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)學(xue)吸(xi)附作用(yong)(yong),這些都是(shi)肉眼可見,使(shi)反應物(wu)分子(zi)(zi)得到活化(hua)(hua),可以改(gai)變性能,固(gu)體(ti)催化(hua)(hua)劑表(biao)面(mian)(mian)是(shi)無法(fa)均勻這一點一定要知道,只有部分點對(dui)反應物(wu)分子(zi)(zi)發生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)學(xue)吸(xi)附。
2、生物催(cui)(cui)化:其中的(de)成分也包括了生物體內在酶(mei)作用(yong)下(xia)進行(xing)的(de)催(cui)(cui)化反(fan)應。酶(mei)的(de)催(cui)(cui)化作用(yong)具有高(gao)選擇(ze)性、高(gao)催(cui)(cui)化活性就(jiu)是可以使催(cui)(cui)化速度變得(de)更快、反(fan)應條件溫和等特點,最不能忽視就(jiu)是,但受(shou)溫度、溶液中的(de)pH值(zhi)、離子強度等因素影響(xiang)較大。
3、自(zi)(zi)動(dong)催(cui)(cui)(cui)化(hua):反(fan)應(ying)產(chan)物的自(zi)(zi)我催(cui)(cui)(cui)化(hua)作(zuo)用,對于生產(chan)會有(you)很大(da)作(zuo)用,在一些反(fan)應(ying)中,某些反(fan)應(ying)的產(chan)物或中間體具有(you)催(cui)(cui)(cui)化(hua)功能,使反(fan)應(ying)經過一段誘導(dao)期后速(su)率大(da)大(da)加快(kuai),從而能夠減少時間成本,自(zi)(zi)催(cui)(cui)(cui)化(hua)作(zuo)用是發生化(hua)學(xue)振蕩的必要條件之一。
四、催化劑的主要應用領域
催(cui)化(hua)劑(ji)在化(hua)工(gong)(gong)生(sheng)產中有重要(yao)作用,多數化(hua)工(gong)(gong)生(sheng)產都有催(cui)化(hua)劑(ji)參(can)與。例如(ru),在石(shi)油煉制(zhi)過(guo)程中,用高效催(cui)化(hua)劑(ji)生(sheng)產汽(qi)油、煤油等;在汽(qi)車尾氣(qi)處理,歸用催(cui)化(hua)劑(ji)促進有害(hai)氣(qi)體的轉(zhuan)化(hua);釀(niang)造(zao)工(gong)(gong)業和(he)制(zhi)藥工(gong)(gong)業都要(yao)用酶作催(cui)化(hua)劑(ji),某些酶制(zhi)劑(ji)還(huan)是寶貴(gui)的藥物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在(zai)的(de)理論(lun)一般(ban)認為(wei)催化劑參(can)加反應,生(sheng)成中間(jian)體,然后(hou)中間(jian)體再(zai)分(fen)解又生(sheng)成該催化劑,所(suo)以反應前(qian)后(hou)質量和(he)性(xing)質不(bu)變(bian)。有實驗(yan)證明,雖然催化劑的(de)性(xing)質和(he)質量不(bu)變(bian),但它的(de)某些方面如形(xing)態(tai)改變(bian),反應前(qian)塊狀,反應后(hou)粉末(mo)狀,間(jian)接證明上述理論(lun)。
催(cui)化劑參與反應(ying),改變反應(ying)的(de)途徑(jing),降低(di)反應(ying)所需要(yao)的(de)能量(就是活化能),因(yin)此才可以改變反應(ying)速率的(de)。
六、催化劑的三大特性
催化(hua)(hua)劑(ji)的特性(xing)有(you)催化(hua)(hua)活性(xing)、選擇性(xing)、壽命或穩定性(xing)。催化(hua)(hua)劑(ji)改變化(hua)(hua)學反應速率的作用(yong)稱催化(hua)(hua)作用(yong),它本質上是一種化(hua)(hua)學作用(yong),在催化(hua)(hua)劑(ji)參與(yu)下進行(xing)的化(hua)(hua)學反應稱催化(hua)(hua)反應。
1、催化活性
催化(hua)劑參與了化(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying),降低了化(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)活化(hua)能,大(da)大(da)加快了化(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)速(su)率,這說明催化(hua)劑具有催化(hua)活性。催化(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)速(su)率是催化(hua)劑活性大(da)小的(de)衡(heng)量尺度,活性是評價催化(hua)劑好壞(huai)的(de)最主(zhu)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(kong)制或改變(bian)化學反(fan)應的方向(xiang)。
3、壽命或穩定性
催化(hua)劑(ji)的穩(wen)定(ding)性(xing)以壽命表示,它包括(kuo)熱穩(wen)定(ding)性(xing)、機械穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)抗(kang)毒穩(wen)定(ding)性(xing)。