Каталізатори - це речовини, які прискорюють хімічну реакцію, але згодом не входять до складу продуктів реакції. Кількісний і якісний склад каталізаторів залишається незмінним у процесі каталізу.
Види каталізаторів
Каталізатори забезпечують більш швидкий результат будь-якої хімічної реакції. Реагуючи з вихідними речовинами реакції, каталізатор утворює з ними проміжне з 'єднання, після чого це з' єднання піддається перетворенню і в результаті розпадається на необхідний кінцевий продукт реакції, а також на непідкинувся змінам каталізатор. Після розпаду та утворення необхідного продукту каталізатор знову вступає в реакцію з вихідними реагентами, утворюючи все більшу кількість вихідної речовини. Цей цикл може повторюватися мільйони разів, і якщо витягти каталізатор з групи реагентів, реакція може тривати в сотні і тисячі разів повільніше.
Каталізатори бувають гетерогенними і гомогенними. Гетерогенні каталізатори в ході хімічної реакції утворюють самостійну фазу, яка відокремлена розділяє кордоном від фази вихідних реагентів. Гомогенні каталізатори, навпаки, є частиною однієї і тієї ж фази з вихідними реагентами.
Існують каталізатори органічного походження, які беруть участь у бродінні і дозріванні, вони називаються ферментами. Без їхньої безпосередньої участі людство не змогло б отримувати більшу частину спиртних напоїв, молочнокислих продуктів, продуктів з тіста, а також мед і варення. Без участі ферментів був би неможливий обмін речовин у живих організмів.
Вимоги до речовин каталізаторів
Каталізатори, які широко застосовуються в промисловому виробництві, повинні мати цілу низку властивостей, необхідних для успішного завершення реакції. Каталізатори повинні бути високоактивними, селективними, механічно міцними і термостійкими. Вони повинні володіти тривалою дією, легкою регенерацією, стійкістю до каталітичних отрут, гідродинамічними властивостями, а також невеликою ціною.
Сучасне застосування промислових каталізаторів
У нинішньому високотехнологічному виробництві каталізатори застосовуються при крекінгу нафтопродуктів, отриманні ароматичних вуглеводнів і високооктанового бензину, отриманні чистого водню, кисню або інертних газів, синтезі аміаку, отриманні сірчистої і сірчистої кислоти без додаткових витрат. Також каталізатори широко застосовуються для отримання азотної кислоти, етилену, фталевого ангідриду, метилового та етилового спирту та ацетальдегіду. Найбільш широко застосовувані каталізатори - це металева платина, ванадій, нікель, хром, залізо, цинк, срібло, алюміній і паладій. Також досить часто застосовуються деякі солі цих металів.