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工业催化剂的组成及其作用(催化剂在化学反应里的作用是什么?)

时间:2024-06-22 作者: 小编 阅读量: 10 栏目名: 催化设备

如仅使其活性在某一方而受到抑制,但经过活化处理可以再生,这种现象称为阻化。通常加速反应速率者,称为正催化剂,抑制、延缓化学反应者,称为负催化剂。由于催化剂的介入而加速或减缓化学反应速率的现象称为催化作用,涉及催化剂的反应称为催化反应。

催化剂在化学反应里的作用是什么?

 在化工生产、科学家实验和生命活动中,催化剂都大显身手。例如,硫酸生产中要用五氧化二钒作催化剂。由氮气跟氢气合成氨气,要用以铁为主的多组分催化剂,提高反应速率。

  影响催化剂活性的因素有:
  (1)温度:温度对催化剂的活性影响很大,温度太低时,催化剂的活性很小,反应速度很慢,随着温度升高,反应速度逐渐增大,但达到最大速度后,又开始降低。绝大多数催化剂都有其活性温度范围、温度过高,易使催化剂烧结而破坏其活性,最适宜的温度要通过实验来确定。
  (2)助催化剂:在催化剂的制备过程中或催化反应中往往加入少量物质,虽然这种物质本身对反应的催化活性很小或无催化作用,却能显著提高催化剂的活性、稳定性或选择性。这种物质称为助催化剂;
  (3)载体:把催化剂负载于某种惰性物质之上,这种惰性物质称为载体。常用的载体有石棉、活性炭、硅藻土、氧化铝、硅酸等。使用载体可以使催化剂分散,增大有效面积,不仅可以提高催化剂活性、节约用量,同时还可以增加催化剂的机械强度防止活性组分在高温下发生熔结而影响其使用寿命。
  (4)毒化剂和抑制剂:在催化剂的制备或反应过程中,由于引入少量杂质,使催化剂的活性大大降低或完全丧失,并难以恢复到原有活性,这种现象称催化剂中毒。
  如仅使其活性在某一方而受到抑制,但经过活化处理可以再生,这种现象称为阻化。使催化剂中毒的物质称毒化剂,有些催化剂对于毒物非常敏感,微量的毒化剂即可使催化剂活性减小甚至消失。有些毒化是由反应物中含有的杂质[如吡啶、硫、磷、砷、硫化氢、砷化氢、磷化氢及一些含氧化合物造成的。有些毒化是由反应中生成物或分解物造成的。使催化剂阻化的物质称为抑制剂,它使催化剂部分中毒,从而降低了催化活性。毒化剂和抑制剂之间并无严格的界限。毒化现象有时表现为催化剂的部分活性消失,因而呈现出选择性催化作用。

  催化剂是指在化学反应里能改变反应物化学反应速率(提高或降低) 而不改变化学平衡,且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂。
  据统计,约有90%以上的工业过程中使用催化剂,如化工、石化、生化、环保等。

催化剂的作用是什么

摘要:催化剂在工业上也称为触媒,作用是为了改变某些化学进程的速率。催化剂会诱导化学反应发生改变,而使化学反应变快或变慢。通常加速反应速率者,称为正催化剂,抑制、延缓化学反应者,称为负催化剂。催化剂的种类有哪些?下面来了解下。一、催化剂的作用是什么
催化剂是一种改变反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质。由于催化剂的介入而加速或减缓化学反应速率的现象称为催化作用,涉及催化剂的反应称为催化反应。
在催化反应中,催化剂与反应物发生作用,改变了反应途径,从而降低了反应的活化能,这是催化剂得以提高反应速率的原因。如化学反应A+B→AB,所需活化能为E,加入催化剂C后,反应分两步进行,所需活化能分别为F,G,其中F,G均小于E。
二、催化剂的种类有哪些
催化剂种类繁多,按状态可分为液体催化剂和固体催化剂;按反应体系的相态分为均相催化剂和多相催化剂,均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂。多相催化剂有固体酸催化剂、有机碱催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合物催化剂、稀土催化剂、分子筛催化剂、生物催化剂、纳米催化剂等;按照反应类型又分为聚合、缩聚、酯化、缩醛化、加氢、脱氢、氧化、还原、烷基化、异构化等催化剂;按照作用大小还分为主催化剂和助催化剂。
1、均相催化
催化剂和反应物同处于一相,没有相界存在而进行的反应,称为均相催化作用,能起均相催化作用的催化剂为均相催化剂。均相催化剂包括液体酸、碱催化剂和色可赛思固体酸和碱性催化剂、可溶性过渡金属化合物(盐类和络合物)等。均相催化剂以分子或离子独立起作用,活性中心均一,具有高活性和高选择性。
2、多相催化
多相催化剂又称非均相催化剂,用于不同相(Phase)的反应中,即和它们催化的反应物处于不同的状态。例如:在生产人造黄油时,通过固态镍(催化剂),能够把不饱和的植物油和氢气转变成饱和的脂肪。固态镍是一种多相催化剂,被它催化的反应物则是液态(植物油)和气态(氢气)。一个简易的非均相催化反应包含了反应物(或zh-ch:底物;zh-tw:受质)吸附在催化剂的表面,反应物内的键因断裂而导致新键的产生,但又因产物与催化剂间的键并不牢固,而使产物脱离反应位等过程。现已知许多催化剂表面发生吸附、反应的不同的结构。
3、生物催化
酶是生物催化剂,是植物、动物和微生物产生的具有催化能力的有机物(绝大多数的蛋白质。但少量RNA也具有生物催化功能),旧称酵素。酶的催化作用同样具有选择性。例如,淀粉。酶催化淀粉水解为糊精和麦芽糖,蛋白酶催化蛋白质水解成肽等。活的生物体利用它们来加速体内的化学反应。如果没有酶,生物体内的许多化学反应就会进行得很慢,难以维持生命。大约在37℃的温度中(人体的温度),酶的工作状态是最佳的。如果温度高于50℃或60℃,酶就会被破坏掉而不能再发生作用。因此,利用酶来分解衣物上的污渍的生物洗涤剂,在低温下使用最有效。酶在生理学、医学、农业、工业等方面,都有重大意义。当前,酶制剂的应用日益广泛。

催化剂的基本类型有那些

催化剂的基本类型有:
一、均相催化
催化剂和反应物同处于一相,没有相界存在而进行的反应,称为均相催化作用,能起均相催化作用的催化剂为均相催化剂。
均相催化剂包括液体酸、碱催化剂和色可赛思固体酸和碱性催化剂、可溶性过渡金属化合物(盐类和络合物)等。均相催化剂以分子或离子独立起作用,活性中心均一,具有高活性和高选择性。
二、多相催化
多相催化剂又称非均相催化剂,用于不同相(Phase)的反应中,即和它们催化的反应物处于不同的状态。例如:在生产人造黄油时,通过固态镍(催化剂),能够把不饱和的植物油和氢气转变成饱和的脂肪。固态镍是一种多相催化剂,被它催化的反应物则是液态(植物油)和气态(氢气)。
三、生物催化
酶是生物催化剂,是植物、动物和微生物产生的具有催化能力的有机物(绝大多数的蛋白质。但少量RNA也具有生物催化功能),旧称酵素。酶的催化作用同样具有选择性。例如,淀粉。酶催化淀粉水解为糊精和麦芽糖,蛋白酶催化蛋白质水解成肽等。活的生物体利用它们来加速体内的化学反应。



扩展资料:
催化剂制备方法:
一、机械搅拌法
将两种以上的物质混合到混合设备中。例如,在转化吸收脱硫剂的制造过程中,活性组分(如二氧化锰、氧化锌、碳酸锌)和少量粘合剂(如氧化镁、氧化钙)的粉末计量以可调的转速和倾斜度连续加入转盘。同时,将计量好的水和粉末喷轧在一起,形成一个直径均匀的球体,然后干燥粘合。烘焙是成品。
二、沉淀法
该方法用于制备具有高分散性且含有一种或多种金属氧化物的催化剂。在多组分催化剂的生产中,合适的沉淀条件对保证产品组成的均匀性和生产高质量的催化剂至关重要。
通常的方法是在一种或多种金属盐溶液中加入沉淀剂(如碳酸钠和氢氧化钙),通过沉淀、洗涤、过滤、干燥、成型、焙烧(或活化)得到最终产品。
三、浸渍
高孔率载体(如硅藻土、氧化铝、活性炭等)在一定温度下浸泡在含有一种或多种金属离子的溶液中,溶液进入载体的孔中。载体干燥、干燥和煅烧,载体内表面附着一层固体金属氧化物或盐。
参考资料来源:百度百科—催化剂

催化剂的作用

催化剂(catalyst)会诱导化学反应发生改变,而使化学反应变快或减慢或者在较低的温度环境下进行化学反应。催化剂在工业上也称为触媒。催化剂自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化;它和反应体系的关系就像锁与钥匙的关系一样,具有高度的选择性(或专一性)。一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用.
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