KATALIZATORET INDUSTRIAL

 KATALIZATORET INDUSTRIAL

KATALIZATORET INDUSTRIAL

Një katalizator është një specie kimike e cila ndodh gjatë rrjedhës së reaksion kimik duke rritur shpejtësinë , duke mbetur i pandryshuar në fund të të njëjtit ( diferencë të reactants , të cilat janë konsumuar si të ardhurat reagimit ) .


Përdorimi i katalizatorët bën procese që do të ndodhin shumë ngadalë ( p.sh. vjet) të përmbushet dhe janë përfunduar në një kohë relativisht të shkurtër ( për shembull, sekonda , minuta , ose orë) . Deri në përfundimin e reaksionit ,katalizator mund të humbasin gradualisht efektivitetin e saj (një flet në këtë rast çaktivizimin e katalizator ) , për shembull për shkak të stresit termike ( degradimi termike ) , ose për shkak të ndërhyrjes së substancave të depozituara në të bllokuar qendra aktive ( fouling ) ose në një fenomen të quajtur helmim .

Rritja Shpejtësia është mundësuar falë variacionit të mekanizmit të reagimit të cilat pastaj përfshin një nivel të ndryshëm ( dhe më të ulët ) të energjisë së aktivizimit ( e energjisë potenciale ), e cila duhet të arrihet për të siguruar që reagents atëherë evoluojnë spontanisht drejt produkt / s . Efekti është i tillë si për të bërë reagimet e mundshme që nën kushte normale nuk vendosin dukshëm : rastet më ekstreme që ju keni në biokimi si në laborator dhe në inxhinieri biokimike , ku enzima të rrisë shpejtësinë e reagimeve gjithashtu e 1020 herë .

Substanca që në vend të rritur shpejtësinë e ulet reaksionit, këto katalizatorët janë negative ose frenuesit .

FUNKSIONI

Një katalizator, në përgjithësi, të ndryshuar "mekanizmin e reagimit" të reagimit në të cilën ajo merr pjesë me anë të një rrugë alternative të përgjegjshëm për të cilin konkurron një energji më të ulët e aktivizimit.

Skema thjeshte e ndërhyrjes të një katalizatori C ne reaksionin midis dy komponimet e A dhe B eshte:

A + C → AC

AC + B → AB + C

Reagimi net është gjithmonë A + B → AB, ndërsa C rigjenerohet në fund të çdo cikli dhe nuk është konsumuar. Ne rastin ku nje komponim i pranishëm në reagim (produkt, tretës, etj). Lidhet tek katalizator permanente, e flet helmimin e katalizatorit (ose çaktivizimi), e cila kështu humbet efikasitetin e saj. Në disa raste pjesë helmet katalizator vullnetarisht te moduluar efikasitetin, duke lejuar marrjen e ndërmjetëson reaguese përmbledhur ndryshe.

Frekuenca Qarkullimi përcakton kryerjen e një katalizatori dhe jepet nga formula

ku v është shpejtësia e reaksionit dhe [Q] perqendrimit molar i katalizatorit homogjene. Në rast të catalysis heterogjen, emëruesi tregon masën e katalizator apo zgjerimin e saj sipërfaqësore.

Një klasë e veçantë e katalizatorët përfaqësohet nga katalizatorët transferimit fazë, të tilla si ethers kurorë, të cilat lejojnë reaksionin midis komponimeve në faza të ndryshme, të cilat përndryshe nuk mund të reagojnë.

Katalizatorët e interesit industriale

Nga pikëpamja praktike , përdorimi kryesor nga katalizatorët në industrinë kimike mundëson kushte më pak drastike e reagimit për reagimet sintezë e procedojë me shpejtësi . Është vlerësuar se së paku 60 % të të gjitha substancave të tregtuar sot kërkojnë përdorimin e katalizatorëve në një fazë të sintezës së tyre .

Nga pika kimike e parë , katalizatorët heterogjene mund të grupohen si më poshtë :

    metale : hekur , platinum , argjendi , ruten , rodium ( hidrogjenizimit dhe dehydrogenation )
    oksidet izolues : oksid alumini , silicë , oksid magnezi (dehidrimi )
    oksidet gjysmëpërçues : oksid zinku , oksid nikel ( oksidimi )
    oksid alumini acid në silicë , zeolites ( polimerizim , plasaritje , alkylation )

Disa nga katalizatorët më të rëndësishme heterogjene të përdorura në industrinë kimike janë :

    platinum me 10 % rodium ( procesi Ostwald , prodhimit acid nitrik )
    tetrachloride titan dhe një përbërës organometalik nga alumini ( procesi Ziegler - Natta ,polimerizim e polimere të ndryshme )
    oksid kromi ( procesi Phillips , polimerizim nga polietileni )
    ZSM - 5 zeolite ( konvertimin e hidrokarbureve , NOx dekompozimi )
    silicoalluminofosfatiSAPO ( shndërrimin e hidrokarbureve )
    vanadium pentoxide ( prodhimi i anhidrit phthalic )

Disa shembuj të katalizatorë homogjene me interes industrial :

    nikel ( IV ) acetylacetonate ( sinteza e benzenit )
    dicarbonildiiodo - iridium ( III ) ( proces Cativa ,sinteza e acidit acetik )
    ottacarbonilcobalto ( II ) ( hydroformylation , sinteza e aldehideve )
    klorid alumini ( III ) ( reagimi i Friedel -Mjeshtëri sinteze etilbenzen )