一、什么是催化劑
在化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應里能改(gai)變反(fan)(fan)應物(wu)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應速率(提高或(huo)降低)而不改(gai)變化(hua)(hua)學(xue)(xue)平(ping)衡,且本(ben)身(shen)的質量(liang)和化(hua)(hua)學(xue)(xue)性質在化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應前后都沒有發生改(gai)變的物(wu)質叫(jiao)催(cui)化(hua)(hua)劑(固體(ti)催(cui)化(hua)(hua)劑也叫(jiao)觸媒(mei))。
二、催化劑是干什么用的
催(cui)化劑(ji)(ji)能改(gai)變(bian)其(qi)他物質的化學(xue)反(fan)應(ying)速率,這里“改(gai)變(bian)”包(bao)括加快(kuai)和(he)減慢,也(ye)就是(shi)說催(cui)化劑(ji)(ji)可以(yi)加快(kuai)反(fan)應(ying)速率,也(ye)可以(yi)減慢反(fan)應(ying)速率。
三、催化劑的類型
1、多(duo)相(xiang)催化(hua)(hua)(hua):發(fa)生(sheng)在(zai)兩(liang)相(xiang)界面上的(de)催化(hua)(hua)(hua)作(zuo)用(yong),通常使用(yong)的(de)范圍時,催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)為多(duo)孔固體(ti)(ti),反(fan)應物(wu)為液(ye)體(ti)(ti)或氣體(ti)(ti)。在(zai)多(duo)相(xiang)催化(hua)(hua)(hua)反(fan)應中(zhong),固體(ti)(ti)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)對反(fan)應物(wu)分(fen)子(zi)發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)學吸附作(zuo)用(yong),這些(xie)都是(shi)肉眼(yan)可(ke)見,使反(fan)應物(wu)分(fen)子(zi)得到活(huo)化(hua)(hua)(hua),可(ke)以改變性能,固體(ti)(ti)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)表面是(shi)無法均勻(yun)這一點(dian)一定要知道(dao),只有(you)部分(fen)點(dian)對反(fan)應物(wu)分(fen)子(zi)發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)學吸附。
2、生(sheng)物(wu)催化(hua):其中(zhong)(zhong)的(de)(de)成分也包括了(le)生(sheng)物(wu)體內在酶作(zuo)用下進行的(de)(de)催化(hua)反(fan)(fan)應(ying)。酶的(de)(de)催化(hua)作(zuo)用具有高(gao)選擇(ze)性、高(gao)催化(hua)活(huo)性就是可以(yi)使催化(hua)速度變得更快(kuai)、反(fan)(fan)應(ying)條(tiao)件溫和等特點,最不能忽視就是,但受溫度、溶液中(zhong)(zhong)的(de)(de)pH值(zhi)、離子強(qiang)度等因(yin)素影(ying)響較大。
3、自(zi)(zi)動催(cui)化:反應(ying)產(chan)物的(de)自(zi)(zi)我催(cui)化作(zuo)用,對于(yu)生(sheng)產(chan)會(hui)有很大作(zuo)用,在一(yi)些反應(ying)中,某些反應(ying)的(de)產(chan)物或中間體具有催(cui)化功能,使反應(ying)經過(guo)一(yi)段誘導期后速率大大加(jia)快,從而能夠(gou)減少時間成本,自(zi)(zi)催(cui)化作(zuo)用是發生(sheng)化學(xue)振蕩的(de)必要條件之一(yi)。
四、催化劑的主要應用領域
催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)在(zai)化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)生(sheng)(sheng)產中(zhong)有重要作用(yong)(yong),多數化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)生(sheng)(sheng)產都有催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)參與(yu)。例如,在(zai)石(shi)油煉制(zhi)過程中(zhong),用(yong)(yong)高效(xiao)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)生(sheng)(sheng)產汽(qi)(qi)油、煤油等;在(zai)汽(qi)(qi)車尾氣(qi)處理,歸用(yong)(yong)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)促進有害氣(qi)體的(de)轉化(hua)(hua)(hua);釀造(zao)工(gong)(gong)業(ye)和制(zhi)藥工(gong)(gong)業(ye)都要用(yong)(yong)酶作催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji),某些酶制(zhi)劑(ji)(ji)(ji)還是寶貴的(de)藥物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在的理論(lun)一般認(ren)為催化(hua)劑參加(jia)反應(ying),生成中間體,然(ran)后中間體再分解又生成該催化(hua)劑,所以反應(ying)前(qian)后質(zhi)(zhi)量和(he)性質(zhi)(zhi)不變。有實驗(yan)證(zheng)明,雖(sui)然(ran)催化(hua)劑的性質(zhi)(zhi)和(he)質(zhi)(zhi)量不變,但它的某些方面如形態改變,反應(ying)前(qian)塊(kuai)狀,反應(ying)后粉末狀,間接(jie)證(zheng)明上述理論(lun)。
催(cui)化(hua)劑參與(yu)反(fan)應,改變反(fan)應的途(tu)徑(jing),降低(di)反(fan)應所(suo)需要(yao)的能量(就(jiu)是活化(hua)能),因此才可(ke)以改變反(fan)應速率的。
六、催化劑的三大特性
催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)的特(te)性(xing)有催(cui)化(hua)(hua)(hua)活性(xing)、選擇性(xing)、壽命(ming)或穩定性(xing)。催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)改變化(hua)(hua)(hua)學(xue)反應速(su)率的作(zuo)(zuo)用(yong)稱(cheng)催(cui)化(hua)(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong),它本質(zhi)上是(shi)一種(zhong)化(hua)(hua)(hua)學(xue)作(zuo)(zuo)用(yong),在催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)參與下(xia)進行的化(hua)(hua)(hua)學(xue)反應稱(cheng)催(cui)化(hua)(hua)(hua)反應。
1、催化活性
催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)參(can)與了化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying),降低了化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)的(de)活(huo)化(hua)(hua)能,大(da)大(da)加快了化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)的(de)速(su)率,這說明催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)具有(you)催(cui)(cui)化(hua)(hua)活(huo)性(xing)。催(cui)(cui)化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)的(de)速(su)率是催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)活(huo)性(xing)大(da)小(xiao)的(de)衡(heng)量尺(chi)度(du),活(huo)性(xing)是評(ping)價催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)好(hao)壞的(de)最主(zhu)要(yao)的(de)指(zhi)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(huo)改變(bian)化學反應的方向。
3、壽命或穩定性
催(cui)化劑的穩(wen)定性(xing)以(yi)壽命表示,它包括熱穩(wen)定性(xing)、機械(xie)穩(wen)定性(xing)和抗毒(du)穩(wen)定性(xing)。