一、什么是催化劑
在化學(xue)(xue)反應里能改變(bian)反應物化學(xue)(xue)反應速率(提高或降低)而不改變(bian)化學(xue)(xue)平衡(heng),且本身的(de)質(zhi)量和化學(xue)(xue)性(xing)質(zhi)在化學(xue)(xue)反應前(qian)后都(dou)沒有(you)發生(sheng)改變(bian)的(de)物質(zhi)叫(jiao)催化劑(固體催化劑也叫(jiao)觸媒)。
二、催化劑是干什么用的
催化(hua)劑(ji)能改(gai)變(bian)(bian)其他物質的化(hua)學反(fan)應速(su)率,這里(li)“改(gai)變(bian)(bian)”包括(kuo)加(jia)快和減(jian)慢,也(ye)就是說催化(hua)劑(ji)可以加(jia)快反(fan)應速(su)率,也(ye)可以減(jian)慢反(fan)應速(su)率。
三、催化劑的類型
1、多相(xiang)催(cui)(cui)化(hua)(hua):發(fa)生(sheng)在兩相(xiang)界面(mian)上的(de)催(cui)(cui)化(hua)(hua)作用(yong),通(tong)常使用(yong)的(de)范圍時,催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)為(wei)多孔(kong)固體(ti)(ti),反(fan)(fan)應物(wu)為(wei)液體(ti)(ti)或氣體(ti)(ti)。在多相(xiang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)反(fan)(fan)應中,固體(ti)(ti)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)對反(fan)(fan)應物(wu)分(fen)子發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)學吸(xi)附作用(yong),這些都(dou)是肉眼可(ke)見(jian),使反(fan)(fan)應物(wu)分(fen)子得到活化(hua)(hua),可(ke)以改(gai)變(bian)性能(neng),固體(ti)(ti)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)表面(mian)是無法均勻這一(yi)點一(yi)定(ding)要(yao)知道,只有部分(fen)點對反(fan)(fan)應物(wu)分(fen)子發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)學吸(xi)附。
2、生物催(cui)化(hua):其中的成(cheng)分也包括了生物體內在(zai)酶作用(yong)(yong)下進(jin)行的催(cui)化(hua)反應。酶的催(cui)化(hua)作用(yong)(yong)具有(you)高(gao)選擇性(xing)、高(gao)催(cui)化(hua)活(huo)性(xing)就是(shi)(shi)可以使催(cui)化(hua)速度(du)變得更快、反應條件溫和(he)等特點,最不能忽視就是(shi)(shi),但受溫度(du)、溶液中的pH值、離(li)子強(qiang)度(du)等因素影響較大。
3、自(zi)動(dong)催(cui)化(hua):反(fan)應(ying)產物的自(zi)我催(cui)化(hua)作用,對于生(sheng)產會(hui)有很大作用,在一些(xie)反(fan)應(ying)中(zhong),某些(xie)反(fan)應(ying)的產物或(huo)中(zhong)間體(ti)具有催(cui)化(hua)功能,使(shi)反(fan)應(ying)經(jing)過一段誘(you)導期后速(su)率大大加快(kuai),從而能夠減(jian)少時間成本,自(zi)催(cui)化(hua)作用是發生(sheng)化(hua)學(xue)振蕩的必要(yao)條(tiao)件(jian)之一。
四、催化劑的主要應用領域
催化劑在化工生(sheng)產(chan)中(zhong)(zhong)有(you)(you)重要作用,多數化工生(sheng)產(chan)都(dou)有(you)(you)催化劑參與。例(li)如,在石(shi)油(you)(you)煉制過程中(zhong)(zhong),用高效催化劑生(sheng)產(chan)汽油(you)(you)、煤油(you)(you)等(deng);在汽車(che)尾(wei)氣處理(li),歸(gui)用催化劑促(cu)進有(you)(you)害氣體(ti)的轉化;釀造工業(ye)和(he)制藥工業(ye)都(dou)要用酶作催化劑,某(mou)些酶制劑還是(shi)寶貴的藥物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在(zai)的(de)理論(lun)一般認為(wei)催化劑參加反應,生成(cheng)中(zhong)間體(ti),然(ran)(ran)后中(zhong)間體(ti)再分解又生成(cheng)該催化劑,所以反應前后質(zhi)量和性質(zhi)不(bu)變。有實驗(yan)證(zheng)明,雖然(ran)(ran)催化劑的(de)性質(zhi)和質(zhi)量不(bu)變,但(dan)它的(de)某些(xie)方面如形態改變,反應前塊狀,反應后粉(fen)末狀,間接證(zheng)明上述理論(lun)。
催化劑參與反(fan)(fan)應(ying)(ying),改變反(fan)(fan)應(ying)(ying)的途徑,降低反(fan)(fan)應(ying)(ying)所需要的能(neng)量(就是(shi)活化能(neng)),因此才可以改變反(fan)(fan)應(ying)(ying)速率的。
六、催化劑的三大特性
催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)的(de)特性有催(cui)化(hua)(hua)活性、選擇性、壽命或穩定(ding)性。催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)改變化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應速率的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)稱催(cui)化(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong),它本質上是(shi)一種化(hua)(hua)學(xue)作(zuo)(zuo)用(yong),在催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)參與下進行(xing)的(de)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應稱催(cui)化(hua)(hua)反(fan)應。
1、催化活性
催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)參與了(le)(le)化(hua)(hua)學(xue)反應,降低(di)了(le)(le)化(hua)(hua)學(xue)反應的活化(hua)(hua)能,大大加快了(le)(le)化(hua)(hua)學(xue)反應的速率,這說(shuo)明催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)具有催(cui)(cui)化(hua)(hua)活性(xing)。催(cui)(cui)化(hua)(hua)反應的速率是(shi)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)活性(xing)大小的衡量(liang)尺度,活性(xing)是(shi)評價催(cui)(cui)化(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變化學反應(ying)的方(fang)向。
3、壽命或穩定性
催化劑的穩(wen)定性(xing)以壽命(ming)表示(shi),它包括熱穩(wen)定性(xing)、機械穩(wen)定性(xing)和(he)抗毒穩(wen)定性(xing)。