一、什么是催化劑
在化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)里能改(gai)(gai)變反(fan)應(ying)(ying)物(wu)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)速率(提高或降低)而不改(gai)(gai)變化(hua)(hua)學(xue)平衡,且本(ben)身的(de)質量和化(hua)(hua)學(xue)性質在化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)前后都沒有(you)發生改(gai)(gai)變的(de)物(wu)質叫催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(固(gu)體催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)也叫觸媒(mei))。
二、催化劑是干什么用的
催(cui)化(hua)劑(ji)能改變其他物質的化(hua)學反應(ying)速(su)率,這里“改變”包括加快(kuai)和減慢,也就是說催(cui)化(hua)劑(ji)可以加快(kuai)反應(ying)速(su)率,也可以減慢反應(ying)速(su)率。
三、催化劑的類型
1、多(duo)相(xiang)催(cui)(cui)化(hua):發(fa)生在兩相(xiang)界面上的(de)催(cui)(cui)化(hua)作(zuo)用(yong),通常使(shi)用(yong)的(de)范圍時,催(cui)(cui)化(hua)劑為(wei)多(duo)孔固(gu)體,反(fan)應(ying)物為(wei)液體或氣體。在多(duo)相(xiang)催(cui)(cui)化(hua)反(fan)應(ying)中,固(gu)體催(cui)(cui)化(hua)劑對反(fan)應(ying)物分(fen)子(zi)發(fa)生化(hua)學吸附(fu)作(zuo)用(yong),這些都是肉(rou)眼可見,使(shi)反(fan)應(ying)物分(fen)子(zi)得到活化(hua),可以改變(bian)性能,固(gu)體催(cui)(cui)化(hua)劑表面是無法均(jun)勻這一(yi)點(dian)一(yi)定要(yao)知道,只有(you)部分(fen)點(dian)對反(fan)應(ying)物分(fen)子(zi)發(fa)生化(hua)學吸附(fu)。
2、生物催(cui)(cui)化(hua):其(qi)中的(de)成分(fen)也包括了生物體內在酶作(zuo)用(yong)下進行的(de)催(cui)(cui)化(hua)反應。酶的(de)催(cui)(cui)化(hua)作(zuo)用(yong)具有高(gao)選擇性(xing)、高(gao)催(cui)(cui)化(hua)活(huo)性(xing)就是可以使(shi)催(cui)(cui)化(hua)速度變(bian)得更(geng)快、反應條件溫(wen)(wen)和等特點,最不能忽視就是,但受溫(wen)(wen)度、溶液中的(de)pH值、離子強度等因(yin)素(su)影響較(jiao)大。
3、自(zi)動催(cui)化(hua):反應產物(wu)的自(zi)我催(cui)化(hua)作用,對于生產會有(you)很大作用,在一些反應中,某些反應的產物(wu)或中間體具(ju)有(you)催(cui)化(hua)功能,使反應經過一段誘導期后(hou)速(su)率大大加(jia)快,從而能夠(gou)減少時間成本(ben),自(zi)催(cui)化(hua)作用是發生化(hua)學振蕩的必要條(tiao)件(jian)之一。
四、催化劑的主要應用領域
催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)在(zai)(zai)化(hua)(hua)(hua)工生(sheng)(sheng)產(chan)中有(you)重(zhong)要(yao)作用(yong),多數化(hua)(hua)(hua)工生(sheng)(sheng)產(chan)都有(you)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)參與。例如,在(zai)(zai)石油(you)(you)煉制(zhi)過程(cheng)中,用(yong)高效催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)生(sheng)(sheng)產(chan)汽油(you)(you)、煤油(you)(you)等(deng);在(zai)(zai)汽車(che)尾氣處理,歸用(yong)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)促進有(you)害氣體(ti)的(de)轉化(hua)(hua)(hua);釀造(zao)工業和(he)制(zhi)藥(yao)工業都要(yao)用(yong)酶(mei)作催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji),某些酶(mei)制(zhi)劑(ji)(ji)還是(shi)寶貴的(de)藥(yao)物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在的(de)理(li)論一般認為(wei)催化(hua)劑參加反(fan)應,生成(cheng)中(zhong)間體(ti),然(ran)后(hou)中(zhong)間體(ti)再分解又(you)生成(cheng)該催化(hua)劑,所以反(fan)應前(qian)后(hou)質(zhi)量和性(xing)質(zhi)不變。有實驗(yan)證(zheng)(zheng)明,雖然(ran)催化(hua)劑的(de)性(xing)質(zhi)和質(zhi)量不變,但(dan)它的(de)某些方面(mian)如形態改變,反(fan)應前(qian)塊狀,反(fan)應后(hou)粉末狀,間接證(zheng)(zheng)明上述理(li)論。
催化(hua)(hua)劑參(can)與反應(ying)(ying),改變反應(ying)(ying)的途(tu)徑,降低反應(ying)(ying)所需要的能量(就是(shi)活(huo)化(hua)(hua)能),因此才可以改變反應(ying)(ying)速率的。
六、催化劑的三大特性
催化(hua)劑(ji)的(de)特性(xing)有催化(hua)活性(xing)、選擇性(xing)、壽命或穩定性(xing)。催化(hua)劑(ji)改變化(hua)學反(fan)應速率的(de)作用(yong)稱催化(hua)作用(yong),它本質上(shang)是一種化(hua)學作用(yong),在催化(hua)劑(ji)參與(yu)下進行(xing)的(de)化(hua)學反(fan)應稱催化(hua)反(fan)應。
1、催化活性
催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)參(can)與了化(hua)(hua)學反應(ying),降(jiang)低了化(hua)(hua)學反應(ying)的(de)活(huo)(huo)化(hua)(hua)能,大大加快了化(hua)(hua)學反應(ying)的(de)速(su)率(lv),這說明催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)具有催(cui)(cui)化(hua)(hua)活(huo)(huo)性(xing)。催(cui)(cui)化(hua)(hua)反應(ying)的(de)速(su)率(lv)是催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)活(huo)(huo)性(xing)大小(xiao)的(de)衡量尺度(du),活(huo)(huo)性(xing)是評價(jia)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)好壞的(de)最(zui)主要的(de)指標(biao)。
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(zhi)或改變化學反應的方向。
3、壽命或穩定性
催化劑的穩定性以(yi)壽命(ming)表示,它(ta)包括熱穩定性、機械穩定性和抗毒穩定性。