Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 172 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

172
Катализом называют изменение скорости реакции или возбуждение ее,
происходящее под действием веществ (катализаторов), которые участвуют в
процессе, но в нем не расходуются и к концу реакции остаются химически
неизменными, хотя физически могут изменяться. Наличие катализаторов не
отражается стехиометрическими уравнениями химических реакций.
Катализаторы в равной степени изменяют скорость прямой и обратной реак
-
ций, иногда в миллионы и большее число раз. Равная степень воздействия на
скорость прямой и обратной реакций обусловливает важнейшую особенность
катализаторов: они не изменяют состояния химического равновесия, кон-
станты равновесия, а лишь ускоряют или замедляют достижение реакцией ее
равновесного состояния.
Увеличение скорости реакции называют положительным катализом
или просто катализом, а
замедление скорости - отрицательным катализом
(ингибированием). Механизм действия ингибиторов отличен от действия ка-
тализаторов.
Химические реакции, протекающие в присутствии катализаторов, полу-
чили название каталитических. Из их числа выделяют автокаталитические
(самоускоряющиеся) реакции, в которых роль катализаторов выполняют
один или несколько продуктов реакции.
В свою очередь, на эффективность действия катализаторов зачастую
влияют
другие вещества (каталитические яды и промоторы).
Каталитические яды - это вещества, снижающие или полностью унич-
тожающие активность катализаторов. К ним относятся, например, соедине-
ния мышьяка, ртути, свинца, цианиды, отравляющие платиновые катализато-
ры. В производственных условиях реагирующие вещества стараются очи-
щать от каталитических ядов, а отравленные катализаторы регенерируют.
Промоторы - вещества, усиливающие
действие катализаторов. Напри-
мер, платиновые катализаторы промотируют добавками железа, алюминия и
др.
Катализаторы могут обладать так называемым свойством специфично-
сти. Специфичность катализатора состоит в том, что во многих случаях он
избирательно увеличивает скорость только определенной реакции, не влияя
заметно на скорость других, возможных в данной системе. Так, в зависимо-
сти
от типа катализатора, из этилового спирта при 300°С можно получить
воду и этилен (катализатор - оксид алюминия) или водород и уксусный аль-
дегид (катализатор - медный или никелевый):
Al
2
O
3
C
2
H
5
OH H
2
O + C
2
H
4
; (4.100)
Cu, Ni
C
2
H
5
OH H
2
+ CH
3
CHO. (4.101)
Однако специфичность не является общим свойством катализаторов.
Так, металлические Ni, Pd или Pt катализируют целый ряд реакций гидроге-
низации и дегидрогенизации.
Различают два вида катализа: гомогенный (однородный) и гетерогенный
(неоднородный).
     Катализом называют изменение скорости реакции или возбуждение ее,
происходящее под действием веществ (катализаторов), которые участвуют в
процессе, но в нем не расходуются и к концу реакции остаются химически
неизменными, хотя физически могут изменяться. Наличие катализаторов не
отражается стехиометрическими уравнениями химических реакций.
Катализаторы в равной степени изменяют скорость прямой и обратной реак-
ций, иногда в миллионы и большее число раз. Равная степень воздействия на
скорость прямой и обратной реакций обусловливает важнейшую особенность
катализаторов: они не изменяют состояния химического равновесия, кон-
станты равновесия, а лишь ускоряют или замедляют достижение реакцией ее
равновесного состояния.
     Увеличение скорости реакции называют положительным катализом
или просто катализом, а замедление скорости - отрицательным катализом
(ингибированием). Механизм действия ингибиторов отличен от действия ка-
тализаторов.
     Химические реакции, протекающие в присутствии катализаторов, полу-
чили название каталитических. Из их числа выделяют автокаталитические
(самоускоряющиеся) реакции, в которых роль катализаторов выполняют
один или несколько продуктов реакции.
     В свою очередь, на эффективность действия катализаторов зачастую
влияют другие вещества (каталитические яды и промоторы).
     Каталитические яды - это вещества, снижающие или полностью унич-
тожающие активность катализаторов. К ним относятся, например, соедине-
ния мышьяка, ртути, свинца, цианиды, отравляющие платиновые катализато-
ры. В производственных условиях реагирующие вещества стараются очи-
щать от каталитических ядов, а отравленные катализаторы регенерируют.
     Промоторы - вещества, усиливающие действие катализаторов. Напри-
мер, платиновые катализаторы промотируют добавками железа, алюминия и
др.
     Катализаторы могут обладать так называемым свойством специфично-
сти. Специфичность катализатора состоит в том, что во многих случаях он
избирательно увеличивает скорость только определенной реакции, не влияя
заметно на скорость других, возможных в данной системе. Так, в зависимо-
сти от типа катализатора, из этилового спирта при 300°С можно получить
воду и этилен (катализатор - оксид алюминия) или водород и уксусный аль-
дегид (катализатор - медный или никелевый):
                 Al2O3
           C2H5OH → H2O + C2H4 ;                        (4.100)
                 Cu, Ni
           C2H5OH → H2 + CH3CHO.                        (4.101)
     Однако специфичность не является общим свойством катализаторов.
Так, металлические Ni, Pd или Pt катализируют целый ряд реакций гидроге-
низации и дегидрогенизации.
     Различают два вида катализа: гомогенный (однородный) и гетерогенный
(неоднородный).
                                   172