一、什么是催化劑
在(zai)(zai)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)里能改變(bian)反(fan)應(ying)物(wu)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)速(su)率(提高或降低(di))而不(bu)改變(bian)化(hua)學(xue)平衡,且本身的質(zhi)量和化(hua)學(xue)性(xing)質(zhi)在(zai)(zai)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)前(qian)后都沒有發生改變(bian)的物(wu)質(zhi)叫催化(hua)劑(固體(ti)催化(hua)劑也叫觸(chu)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(fan)應速(su)(su)率(lv),這(zhe)里“改變”包(bao)括加(jia)快(kuai)和減慢,也就是說催化劑可以加(jia)快(kuai)反(fan)應速(su)(su)率(lv),也可以減慢反(fan)應速(su)(su)率(lv)。
三、催化劑的類型
1、多相(xiang)(xiang)催(cui)(cui)化(hua)(hua):發(fa)生在(zai)兩相(xiang)(xiang)界面上的(de)催(cui)(cui)化(hua)(hua)作用(yong),通常使(shi)用(yong)的(de)范圍(wei)時,催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑為(wei)多孔固(gu)體(ti)(ti),反(fan)應(ying)(ying)(ying)物為(wei)液(ye)體(ti)(ti)或氣體(ti)(ti)。在(zai)多相(xiang)(xiang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)(ying)中,固(gu)體(ti)(ti)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑對反(fan)應(ying)(ying)(ying)物分(fen)子(zi)發(fa)生化(hua)(hua)學吸附作用(yong),這些都是(shi)肉(rou)眼(yan)可見,使(shi)反(fan)應(ying)(ying)(ying)物分(fen)子(zi)得到活化(hua)(hua),可以(yi)改變性(xing)能(neng),固(gu)體(ti)(ti)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑表面是(shi)無(wu)法(fa)均勻(yun)這一(yi)點一(yi)定(ding)要知道,只有部分(fen)點對反(fan)應(ying)(ying)(ying)物分(fen)子(zi)發(fa)生化(hua)(hua)學吸附。
2、生物催(cui)(cui)化(hua):其(qi)中的成分也包括了生物體內在酶作用下進行(xing)的催(cui)(cui)化(hua)反(fan)應。酶的催(cui)(cui)化(hua)作用具有(you)高選(xuan)擇(ze)性(xing)、高催(cui)(cui)化(hua)活(huo)性(xing)就是可以(yi)使催(cui)(cui)化(hua)速度(du)變得更快、反(fan)應條件溫和(he)等特點,最(zui)不能忽視就是,但(dan)受溫度(du)、溶液(ye)中的pH值、離子(zi)強(qiang)度(du)等因素影響(xiang)較大。
3、自動(dong)催(cui)(cui)化(hua)(hua):反(fan)應(ying)產(chan)(chan)物(wu)的自我催(cui)(cui)化(hua)(hua)作用,對于生產(chan)(chan)會有很大作用,在一(yi)些反(fan)應(ying)中,某些反(fan)應(ying)的產(chan)(chan)物(wu)或(huo)中間(jian)體具有催(cui)(cui)化(hua)(hua)功(gong)能(neng),使反(fan)應(ying)經過一(yi)段誘(you)導期后(hou)速率(lv)大大加快,從而能(neng)夠減少(shao)時間(jian)成本,自催(cui)(cui)化(hua)(hua)作用是發生化(hua)(hua)學振蕩的必要條件之(zhi)一(yi)。
四、催化劑的主要應用領域
催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)在(zai)化(hua)(hua)工(gong)生(sheng)產中有(you)重要(yao)(yao)作(zuo)(zuo)用,多(duo)數化(hua)(hua)工(gong)生(sheng)產都有(you)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)參與。例(li)如,在(zai)石油煉(lian)制過程(cheng)中,用高效催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)生(sheng)產汽(qi)油、煤(mei)油等;在(zai)汽(qi)車尾(wei)氣處(chu)理,歸用催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)促進有(you)害氣體的(de)轉化(hua)(hua);釀造工(gong)業和制藥工(gong)業都要(yao)(yao)用酶(mei)作(zuo)(zuo)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji),某些酶(mei)制劑(ji)還(huan)是寶貴的(de)藥物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現(xian)在的(de)理論(lun)一般認(ren)為催化劑參加反(fan)應,生(sheng)(sheng)成(cheng)中間(jian)體(ti),然后(hou)中間(jian)體(ti)再(zai)分解又生(sheng)(sheng)成(cheng)該催化劑,所(suo)以反(fan)應前后(hou)質量和性質不(bu)變(bian)。有(you)實驗證明,雖然催化劑的(de)性質和質量不(bu)變(bian),但它(ta)的(de)某些方(fang)面如形態改變(bian),反(fan)應前塊(kuai)狀(zhuang),反(fan)應后(hou)粉末狀(zhuang),間(jian)接證明上述理論(lun)。
催化(hua)劑(ji)參與反(fan)應(ying)(ying),改變(bian)反(fan)應(ying)(ying)的途徑,降低反(fan)應(ying)(ying)所需要(yao)的能量(就是活(huo)化(hua)能),因此才(cai)可(ke)以(yi)改變(bian)反(fan)應(ying)(ying)速(su)率的。
六、催化劑的三大特性
催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑的(de)(de)特性(xing)有(you)催(cui)(cui)(cui)化(hua)活性(xing)、選擇性(xing)、壽命或穩定性(xing)。催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑改變化(hua)學(xue)反(fan)應速率的(de)(de)作(zuo)用稱催(cui)(cui)(cui)化(hua)作(zuo)用,它本(ben)質(zhi)上是一(yi)種化(hua)學(xue)作(zuo)用,在催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑參與下進行的(de)(de)化(hua)學(xue)反(fan)應稱催(cui)(cui)(cui)化(hua)反(fan)應。
1、催化活性
催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)參與了(le)(le)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應,降低了(le)(le)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應的活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能,大大加快(kuai)了(le)(le)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應的速(su)率,這說明催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)具有催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)活(huo)性(xing)。催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應的速(su)率是催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)活(huo)性(xing)大小(xiao)的衡(heng)量(liang)尺度,活(huo)性(xing)是評(ping)價催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)好(hao)壞(huai)的最主(zhu)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(lai)控制或改變化學(xue)反應的(de)方向。
3、壽命或穩定性
催化劑的穩(wen)(wen)定性(xing)以壽(shou)命表示,它包括熱穩(wen)(wen)定性(xing)、機械穩(wen)(wen)定性(xing)和抗毒穩(wen)(wen)定性(xing)。