一、什么是催化劑
在化學(xue)反(fan)應(ying)里(li)能(neng)改變(bian)(bian)反(fan)應(ying)物(wu)化學(xue)反(fan)應(ying)速率(提高(gao)或降低)而不改變(bian)(bian)化學(xue)平衡,且本身的質量和化學(xue)性質在化學(xue)反(fan)應(ying)前后都沒有發生改變(bian)(bian)的物(wu)質叫催化劑(ji)(固體催化劑(ji)也叫觸媒)。
二、催化劑是干什么用的
催化(hua)劑能(neng)改變(bian)其他物(wu)質(zhi)的(de)化(hua)學反(fan)應速率(lv),這里“改變(bian)”包括加(jia)快(kuai)和(he)減(jian)(jian)慢,也就是說催化(hua)劑可以(yi)加(jia)快(kuai)反(fan)應速率(lv),也可以(yi)減(jian)(jian)慢反(fan)應速率(lv)。
三、催化劑的類型
1、多相催(cui)化(hua)(hua):發(fa)生(sheng)在兩相界面上的催(cui)化(hua)(hua)作(zuo)用,通常使用的范(fan)圍時(shi),催(cui)化(hua)(hua)劑為(wei)(wei)多孔固體,反(fan)應物為(wei)(wei)液體或(huo)氣體。在多相催(cui)化(hua)(hua)反(fan)應中,固體催(cui)化(hua)(hua)劑對反(fan)應物分子發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)學吸(xi)(xi)附作(zuo)用,這些都是(shi)肉眼可(ke)見,使反(fan)應物分子得到活(huo)化(hua)(hua),可(ke)以(yi)改(gai)變性能,固體催(cui)化(hua)(hua)劑表面是(shi)無法均勻(yun)這一(yi)點(dian)一(yi)定要知道,只有(you)部分點(dian)對反(fan)應物分子發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)學吸(xi)(xi)附。
2、生物催(cui)化(hua):其中(zhong)的(de)(de)成分也包括了生物體內在酶作用(yong)下進行(xing)的(de)(de)催(cui)化(hua)反應。酶的(de)(de)催(cui)化(hua)作用(yong)具有高(gao)選擇性、高(gao)催(cui)化(hua)活性就是可以使(shi)催(cui)化(hua)速度變得更快、反應條(tiao)件溫(wen)和等(deng)特點,最不能忽視(shi)就是,但受溫(wen)度、溶液中(zhong)的(de)(de)pH值(zhi)、離子強度等(deng)因(yin)素(su)影響較(jiao)大。
3、自動(dong)催(cui)(cui)化(hua):反(fan)應產物的(de)(de)自我催(cui)(cui)化(hua)作用,對于生產會有(you)很(hen)大作用,在一(yi)些反(fan)應中,某些反(fan)應的(de)(de)產物或中間(jian)體具有(you)催(cui)(cui)化(hua)功能,使反(fan)應經過一(yi)段誘導期后(hou)速率(lv)大大加快,從而能夠(gou)減少時間(jian)成本,自催(cui)(cui)化(hua)作用是(shi)發(fa)生化(hua)學振蕩的(de)(de)必(bi)要條件之一(yi)。
四、催化劑的主要應用領域
催化(hua)劑在化(hua)工生產中有(you)重要(yao)作(zuo)用,多數化(hua)工生產都有(you)催化(hua)劑參與。例(li)如,在石油(you)煉制過程中,用高效(xiao)催化(hua)劑生產汽油(you)、煤油(you)等;在汽車(che)尾氣處理,歸用催化(hua)劑促進有(you)害(hai)氣體的(de)轉化(hua);釀造工業和制藥工業都要(yao)用酶作(zuo)催化(hua)劑,某些酶制劑還是(shi)寶貴(gui)的(de)藥物。
五、催化劑參與化學反應嗎
現在(zai)的理論一般認為催化(hua)(hua)劑(ji)參加反(fan)應(ying),生(sheng)成中間體,然后中間體再分解又生(sheng)成該(gai)催化(hua)(hua)劑(ji),所以(yi)反(fan)應(ying)前(qian)后質量和性(xing)質不變。有實(shi)驗證明(ming),雖然催化(hua)(hua)劑(ji)的性(xing)質和質量不變,但它的某(mou)些(xie)方面如形(xing)態改變,反(fan)應(ying)前(qian)塊狀,反(fan)應(ying)后粉(fen)末(mo)狀,間接證明(ming)上(shang)述理論。
催化劑參與反(fan)應,改(gai)變反(fan)應的(de)途徑,降低(di)反(fan)應所需要的(de)能(neng)量(就是活化能(neng)),因此才可(ke)以改(gai)變反(fan)應速(su)率的(de)。
六、催化劑的三大特性
催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)特性(xing)(xing)有催(cui)化(hua)活(huo)性(xing)(xing)、選擇性(xing)(xing)、壽命或穩(wen)定性(xing)(xing)。催(cui)化(hua)劑(ji)改變化(hua)學反(fan)應速率的(de)作(zuo)用(yong)稱催(cui)化(hua)作(zuo)用(yong),它本質上是一種(zhong)化(hua)學作(zuo)用(yong),在催(cui)化(hua)劑(ji)參(can)與下(xia)進行(xing)的(de)化(hua)學反(fan)應稱催(cui)化(hua)反(fan)應。
1、催化活性
催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)參(can)與了(le)(le)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)(ying),降低了(le)(le)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)(ying)的活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)能,大(da)(da)大(da)(da)加(jia)快了(le)(le)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)(ying)的速(su)率(lv),這(zhe)說明催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)具有(you)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)活(huo)性。催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)反應(ying)(ying)的速(su)率(lv)是催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)活(huo)性大(da)(da)小的衡量尺度,活(huo)性是評價催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)好壞的最主(zhu)要(yao)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(fan)應的方向。
3、壽命或穩定性
催化劑的穩定(ding)性以壽命表(biao)示,它包括熱穩定(ding)性、機(ji)械(xie)穩定(ding)性和(he)抗毒(du)穩定(ding)性。