一、什么是催化劑
在化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)里能改變反(fan)應(ying)(ying)物(wu)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)速率(提高或(huo)降(jiang)低)而不改變化(hua)(hua)學(xue)平衡,且本身的質量(liang)和化(hua)(hua)學(xue)性質在化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)前后都(dou)沒有(you)發生(sheng)改變的物(wu)質叫(jiao)催化(hua)(hua)劑(固體(ti)催化(hua)(hua)劑也叫(jiao)觸媒(mei))。
二、催化劑是干什么用的
催(cui)(cui)化劑能改(gai)變其他物(wu)質(zhi)的(de)化學反(fan)應速率(lv)(lv),這(zhe)里(li)“改(gai)變”包(bao)括(kuo)加(jia)快(kuai)和減(jian)慢(man),也就是說催(cui)(cui)化劑可以(yi)加(jia)快(kuai)反(fan)應速率(lv)(lv),也可以(yi)減(jian)慢(man)反(fan)應速率(lv)(lv)。
三、催化劑的類型
1、多(duo)相催(cui)(cui)化(hua)(hua):發生在兩相界面上的催(cui)(cui)化(hua)(hua)作用,通常使用的范圍時(shi),催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)為(wei)多(duo)孔固(gu)(gu)體(ti)(ti)(ti),反(fan)(fan)(fan)應物為(wei)液(ye)體(ti)(ti)(ti)或氣體(ti)(ti)(ti)。在多(duo)相催(cui)(cui)化(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應中,固(gu)(gu)體(ti)(ti)(ti)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)對反(fan)(fan)(fan)應物分(fen)子發生化(hua)(hua)學吸附(fu)作用,這(zhe)些都是肉眼(yan)可見,使反(fan)(fan)(fan)應物分(fen)子得到活化(hua)(hua),可以改(gai)變性能,固(gu)(gu)體(ti)(ti)(ti)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)表面是無(wu)法均勻這(zhe)一點一定要知(zhi)道,只(zhi)有部分(fen)點對反(fan)(fan)(fan)應物分(fen)子發生化(hua)(hua)學吸附(fu)。
2、生(sheng)物(wu)催(cui)化(hua):其中(zhong)的成分也包(bao)括了(le)生(sheng)物(wu)體內在酶作用下進行的催(cui)化(hua)反(fan)應(ying)。酶的催(cui)化(hua)作用具有(you)高(gao)選(xuan)擇性、高(gao)催(cui)化(hua)活(huo)性就是可以使催(cui)化(hua)速度(du)變得更快、反(fan)應(ying)條件溫(wen)和等特點,最不能忽視(shi)就是,但受溫(wen)度(du)、溶(rong)液(ye)中(zhong)的pH值、離子強度(du)等因(yin)素影響較大(da)。
3、自動催(cui)化(hua):反應(ying)產(chan)物的自我(wo)催(cui)化(hua)作用,對于生產(chan)會有很大(da)作用,在(zai)一(yi)(yi)些反應(ying)中,某些反應(ying)的產(chan)物或中間體具有催(cui)化(hua)功(gong)能,使反應(ying)經過一(yi)(yi)段誘導期后速率大(da)大(da)加快,從(cong)而能夠減少時間成本(ben),自催(cui)化(hua)作用是(shi)發生化(hua)學振蕩的必要條件(jian)之一(yi)(yi)。
四、催化劑的主要應用領域
催(cui)化(hua)劑(ji)在(zai)化(hua)工(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)中有(you)重(zhong)要作(zuo)(zuo)用,多數化(hua)工(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)都有(you)催(cui)化(hua)劑(ji)參(can)與。例如,在(zai)石油煉制過程中,用高效催(cui)化(hua)劑(ji)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)汽油、煤(mei)油等;在(zai)汽車尾氣處理,歸(gui)用催(cui)化(hua)劑(ji)促進有(you)害氣體(ti)的轉化(hua);釀造工(gong)業和制藥(yao)工(gong)業都要用酶(mei)作(zuo)(zuo)催(cui)化(hua)劑(ji),某些(xie)酶(mei)制劑(ji)還是寶貴的藥(yao)物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在的(de)理論一般認為催(cui)化(hua)(hua)劑參加反應(ying)(ying),生(sheng)成中間體,然后(hou)(hou)中間體再(zai)分解又生(sheng)成該催(cui)化(hua)(hua)劑,所以反應(ying)(ying)前后(hou)(hou)質(zhi)量和(he)性質(zhi)不變。有實驗(yan)證(zheng)明(ming),雖然催(cui)化(hua)(hua)劑的(de)性質(zhi)和(he)質(zhi)量不變,但它的(de)某些方面如形態改變,反應(ying)(ying)前塊(kuai)狀,反應(ying)(ying)后(hou)(hou)粉末狀,間接證(zheng)明(ming)上述(shu)理論。
催(cui)化劑參(can)與反(fan)應,改變反(fan)應的(de)途徑,降低反(fan)應所需要的(de)能量(就是活化能),因此才可以(yi)改變反(fan)應速率(lv)的(de)。
六、催化劑的三大特性
催(cui)(cui)化劑的(de)(de)特性有(you)催(cui)(cui)化活(huo)性、選擇性、壽命或穩(wen)定性。催(cui)(cui)化劑改(gai)變化學反應(ying)速率的(de)(de)作用稱催(cui)(cui)化作用,它本質上是(shi)一種(zhong)化學作用,在催(cui)(cui)化劑參(can)與下進行的(de)(de)化學反應(ying)稱催(cui)(cui)化反應(ying)。
1、催化活性
催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)參與了(le)(le)化(hua)(hua)(hua)學反應(ying),降低了(le)(le)化(hua)(hua)(hua)學反應(ying)的活(huo)化(hua)(hua)(hua)能(neng),大(da)大(da)加(jia)快(kuai)了(le)(le)化(hua)(hua)(hua)學反應(ying)的速率,這說明催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)具有催(cui)化(hua)(hua)(hua)活(huo)性。催(cui)化(hua)(hua)(hua)反應(ying)的速率是催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)活(huo)性大(da)小的衡量尺度,活(huo)性是評價催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)好壞的最主要的指標。
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(gai)變化(hua)學反應的方向(xiang)。
3、壽命或穩定性
催化劑的穩(wen)定(ding)性以壽命表(biao)示,它包括熱穩(wen)定(ding)性、機械穩(wen)定(ding)性和(he)抗毒穩(wen)定(ding)性。