KATALIZATORY, RODZAJE KATALIZATORÓW, KATALIZA.
Katalizatorem nazywamy substancję, która zwiększa szybkość reakcji chemicznej, pozostając w stanie niezmienionym po zakończeniu reakcji. Katalizatory działają według różnorodnych mechanizmów, zwykle selektywnie (np. enzymy). Są często stosowane w procesach przemysłowych. Substancje opóźniające reakcje chemiczne są niekiedy zwane katalizatorami ujemnymi (inhibitorami).
Inhibitory są często stosowane jako dodatki spowalniające procesy starzenia się tworzyw sztucznych, gum (inhibitory utleniania) oraz opóźniające korozję instalacji grzewczych, chłodniczych, urządzeń rafineryjnych (inhibitory korozji, dodawane do wód obiegowych, płynów agresywnych).
Istota działania katalizatora polega na zmianie mechanizmu reakcji:
A + B → C
A + K → AK
AK + B → AB + K
Efekt zwiększenia szybkości jest możliwy wówczas, gdy energia aktywacji każdego z etapów reakcji katalizowanej jest mniejsza od energii aktywacji reakcji przebiegającej bez katalizatora.
Oprócz inhibitora wyróżniamy dwa typy katalizatorów dodatnich:
Katalizator kontaktowy (kontakt) - katalizator stanowiący fazę stałą stosowany w gazowych lub ciekłych układach reagentów. Katalizator kontaktowy jest stosowany w wielu procesach przemysłowych, np. podczas otrzymywania kwasu siarkowego (VI) i kwasu azotowego (V) oraz procesu polimeryzacji
Katalizator biochemiczny inaczej zwany biokatalizatorem. Jest to substancja, która katalizuje reakcje chemiczne przebiegające w organizmach żywych, są to np. enzymy, hormony czy witaminy.
*****
Katalizą nazywamy zmianę szybkości reakcji chemicznej, spowodowana działaniem katalizatora. Ma ona ogromne znaczenie w reakcjach chemicznych (zwłaszcza przemysłowych) i biochemicznych.
Wyróżniamy dwa podstawowe rodzaje reakcji katalitycznych:
kataliza jednofazowa (homogeniczna),
kataliza wielofazowa lub kontaktowa (heterogeniczna).
Kataliza homogeniczna - proces katalityczny, w którym katalizator tworzy jedną fazę z układem reagującym. Gdy proces zachodzi w fazie gazowej, katalizatorem jest substancja gazowa, natomiast w reakcjach w roztworze ciekłym katalizatorem może być substancja rozpuszczona w tym roztworze.
Kataliza heterogeniczna - proces katalityczny, w którym katalizator stanowi odrębną fazę w układzie reagującym. Jeśli katalizator jest ciałem stałym nosi on nazwę kontaktu, a reakcja, w której bierze udział katalizą kontaktową. Gdy katalizator jest w stanie koloidalnym proces ten jest nazywany katalizą mikro-heterogeniczną.
Bibliografia:
Słownik szkolny. Chemia
Encyklopedia techniki. Chemia