催化的原理及类别

【摘要】:
现代的化学工业的成就与催化剂是分不开的,已经有超过90%的化工生产过程是涉及到催化的。催化目前被广泛用于工业(主要用于生产工业产品)和生态应用(主要用于处理各类废弃物)。 既然催化如此重要,今天笔者将向大家介绍下催化的原理,催化的种类。 首先要明确的是催化改变的是反应的速率,不影响反应的平衡。催化反应不都是加快反应的速率,在一些情况下,催化主要的作用是减缓反应的进行,降低化学反应。 那么催化的原理
现代的化学工业的成就与催化剂是分不开的,已经有超过90%的化工生产过程是涉及到催化的。催化目前被广泛用于工业(主要用于生产工业产品)和生态应用(主要用于处理各类废弃物)。
 
既然催化如此重要,今天笔者将向大家介绍下催化的原理,催化的种类。
 
首先要明确的是催化改变的是反应的速率,不影响反应的平衡。催化反应不都是加快反应的速率,在一些情况下,催化主要的作用是减缓反应的进行,降低化学反应。
 
那么催化的原理是什么呢?
 
催化的原理就是降低活化能,在添加了催化剂后,化学反应改变了进行的途径,而改变后的途径需要的活化能和之前不同,如果活化能比之前低,那就会加快反应的进行,而如果活化能比之前的高,那反之,就会降低反应的进行。
 
在工业的生产中,选择适当的催化剂非常重要,不同的催化剂对活化能的改变不同,会相应的有不同的生产的速率,结合其他方便,如生产的工艺,设备,催化剂的成本,最终找到那个最合适的催化剂。
 
催化一共分为8个种类,分别是均相催化,多相催化,复相催化,生物催化,金属催化,金属氧化物催化,配位催化以及酸碱催化。下面一一简单介绍下这8中催化种类。
 
均相催化指的是催化剂与反应物同处一均匀五项中的催化作用。有点事选择性高,副反应少,缺点是难以分离,回收和再生。
多相催化指的是催化发生在两相的界面上,通常此类用的催化剂为多孔固体,反应为为液体或者气体。
 
复相催化是一独立的化学反应。
 
生物催化,大家应该都很熟悉酶,很早之前,中国就会利用酒曲制酒,而酒曲就是一种生物酶催化剂。生物体内的所有的化学反应基本上都是在酶的催化下进行的。
 
金属催化剂主要用于脱氢和加氢反应。
 
金属氧化物催化主要是过度金属氧化物催化。过度金属氧化的一般使用范围包括聚合、加合、加氢、脱氢、氧化等。
 
配位催化指的是金属或者是过渡金属以及他们的氧化物形成多种类型的络合物,而这种络合物易于发生某些特定的反应。这种特定的反应就称为配位催化。
 
酸碱催化一般包含了布仑斯惕酸碱、路易斯酸碱、阿伦尼乌斯酸碱。
 

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