Enghreifftiau adwaith catalytig. catalysis homogenaidd a heterogenaidd

Cemeg - y wyddoniaeth o sylweddau a'u trawsnewidiadau, yn ogystal â phrosesau ar gyfer eu paratoi. Hyd yn oed yn y rhaglen ysgol rheolaidd yn cael ei ystyried yn fater mor bwysig, y ddau fath o adwaith. Dosbarthiad, caiff myfyrwyr eu cyflwyno â hwy i'r lefel sylfaenol, yn cymryd i ystyriaeth y newid yn y llif cam ocsideiddio, ac felly mae'r broses mecanwaith. D. Ar ben hynny, yr holl brosesau cemegol yn cael eu rhannu'n adweithiau catalytig a di-catalytig. Mae enghreifftiau o trawsnewidiadau sy'n digwydd gyda'r catalydd yn cwrdd dyn mewn bywyd bob dydd: eplesu, putrefaction. trosi Non-catalytig, rydym yn llawer llai cyffredin.

Beth yw catalydd

Mae hyn yn cemegol, sy'n gallu newid y gyfradd yr adwaith, ond nid ei hun ei fod yn cymryd rhan. Yn yr achos lle y catalydd yn digwydd drwy'r broses cyflymiad, mae'n cyfeirio at y catalysis cadarnhaol. Yn yr achos hwnnw, os yw'r asiant hychwanegu yn y broses yn lleihau'r gyfradd adwaith, fe'i gelwir yn atalydd.

mathau o catalysis

catalysis homogenaidd a heterogenaidd yn wahanol o ran cam, lle mae dechrau deunyddiau. Os bydd y cydrannau sy'n dechrau, a gymerwyd i ryngweithio, gan gynnwys y catalydd, yn yr un cyflwr cyfanred, llifo catalysis homogenaidd. Mewn achos lle mae'r adwaith yn cael ei fynychu gan gam gwahanol o fater, yn catalysis heterogenaidd.

Mae detholedd y camau

Nid Catalysis yn unig ffordd o wella perfformiad y cyfarpar, mae wedi cael effaith gadarnhaol ar ansawdd y cynnyrch. Mae ffenomen debyg yn cael ei egluro gan y ffaith bod o ganlyniad i gamau dethol (dewisol) o'r rhan fwyaf o catalyddion yn cyflymu gan y prosesau ochr uniongyrchol adwaith lleihau. Yn y pen draw, mae'r cynhyrchion a geir wedi nid yn purdeb uwch yn angenrheidiol i buro y sylwedd ymhellach. Detholedd y camau y catalydd yn rhoi gostyngiad effeithiol o gostau heb fod yn gynhyrchiol o ddeunyddiau crai, manteision economaidd da.

Manteision cais wrth gynhyrchu'r y catalydd

Beth arall yn cael eu nodweddu gan adwaith catalytig? Mae enghreifftiau poblogaidd mewn ysgol yn uchel confensiynol, yn dangos bod y defnydd o'r catalydd yn caniatáu i'r broses ar dymheredd is. Mae arbrofion yn dangos y gellir ei ddefnyddio i gyfrif ar ostyngiad sylweddol mewn costau ynni. Mae hyn yn arbennig o bwysig yn yr amgylchiadau presennol, pan fo prinder o adnoddau ynni yn y byd.

Enghreifftiau o catalytig cynhyrchu

Pa diwydiant yn defnyddio'r adwaith catalytig? Enghreifftiau o blanhigion o'r fath: cynhyrchu nitrig ac asidau sylffwrig, hydrogen, amonia, polymerau a olew prosesu. Catalysis yn cael eu defnyddio yn eang yn y gwaith o baratoi asidau organig, mono a alcoholau polyhydric, resinau ffenol, llifynnau, meddyginiaethau.

Beth yw'r catalydd

Gall y catalyddion yn gwasanaethu llawer o sylweddau sy'n bresennol yn y system cyfnodol o elfennau cemegol Dmitriya Ivanovicha Mendeleeva, a'u cyfansoddion. Ymhlith y cyflymwyr mwyaf cyffredin ynysig: ocsidau nicel, haearn, platinwm, cobalt, alumosilicates, manganîs.

catalyddion nodweddion

Yn ychwanegol at y catalyddion gweithredu detholus wedi cryfder mecanyddol rhagorol, gallant wrthsefyll gwenwynau catalytig, yn hawdd a adfywiwyd (adfer).

Mae cam o catalytig adweithiau homogenaidd cael eu rhannu yn gam nwy a cyfnod hylif.

Golwg agosach ar y mathau hyn o adweithiau. Mewn atebion o cyflymydd trosi cemegol ymwthio allan cationau hydrogen H +, ïonau hydrocsid sylfaen OH-, cationau metel, M +, a sylweddau sy'n hyrwyddo ffurfio radicalau rhydd.

Hanfod catalysis

Mecanwaith Catalysis drwy adweithio asidau a basau yw bod cyfnewid rhwng y sylweddau rhyngweithio a'r catalydd ïonau positif (protonau). Felly trawsnewidiadau intramolecular ddigwydd. Ar gyfer y math hwn o adwaith yw:

• dadhydradu (y broses o ryddhau dŵr);
• hydradiad (atodiad o foleciwlau dŵr);
• esterification (ffurfio ester o alcoholau ac asidau carbocsilig);
• cyddwysiad (ffurfio polymer gyda dileu o ddŵr).

Mae damcaniaeth catalysis yn esbonio nid yn unig yn y broses, ond hefyd y trawsnewid ochr posibl. Mewn achos o broses catalysis heterogenaidd yn ffurfio sbardun gam ar wahân, wedi rhai eiddo catalytig ar y pwyntiau wyneb y adweithyddion neu'r wyneb cyfan yn cymryd rhan.

Mae proses microheterogeneous sy'n cynnwys canfod catalydd mewn cyflwr coloidaidd. Mae'r opsiwn hwn yn gyflwr trosiannol o homogenaidd i'r meddwl catalysis heterogenaidd. Mae'r rhan fwyaf o'r prosesau hyn yn digwydd rhwng sylweddau nwyol drwy ddefnyddio catalyddion solet. Gallant fod ar ffurf pelenni, tabledi, grawn.

Dosbarthiad catalysis o ran eu natur

catalysis ensym yn cael ei dosbarthu'n eang yn natur. Mae'n mynd yn ei flaen drwy Biocatalysts synthesis o foleciwlau protein, metaboledd perfformio mewn organebau byw. Nid oes un o'r prosesau biolegol sy'n cynnwys organebau byw, nid osgoi adwaith catalytig. Mae enghreifftiau o brosesau hanfodol: synthesis o asidau amino o broteinau penodol ar gyfer yr organeb; dadansoddiad o frasterau, proteinau, carbohydradau.

algorithm catalysis

Ystyriwch y mecanwaith o catalysis. Mae'r broses yn digwydd ar cyflymyddion solet ryngweithio cemegol mandyllog, mae'n cynnwys nifer o gamau sylfaenol:

• trylediad o'r adweithyddion i wyneb y gronynnau catalydd o'r nant y cnewyllyn;
• trylediad yr adweithyddion yn y catalydd pores;
• chemisorption (arsugniad actifadu) ar wyneb y cyflymydd cemegol adweithio gyda dyfodiad o sylweddau cemegol wyneb - cyfadeiladau activated "adweithyddion catalydd";
• aildrefnu'r atomau â bod wyneb cyfuniadau "gatalydd-gynnyrch";
• trylediad yn y pores y sbardun y cynnyrch adwaith;
• cynnyrch trylediad o wyneb y llif grawn yn y craidd cyflymydd adwaith.

adweithiau catalytig a di-catalytig mor bwysig bod gwyddonwyr dros y blynyddoedd yn parhau ymchwil yn y maes.

Pan catalysis homogenaidd nid oes angen i adeiladu dyluniadau arbennig. catalysis ensym yn amrywiad heterogenaidd cynnwys y defnydd o offer amrywiol a phenodol. Ar gyfer ei chwrs datblygu dyfeisiau cyswllt arbennig, hisrannu gan gyswllt wyneb (ar y ffôn, ar y waliau, y gridiau catalydd); haen hidlo; gwely slyri; falurio gyda catalydd symud.

trosglwyddo gwres yn y cyfarpar yn cael ei weithredu mewn ffyrdd gwahanol:

• trwy gymhwyso'r bell (allanol) cyfnewidwyr gwres;
• drwy cyfnewidwyr gwres, gwreiddio mewn cyfarpar cyswllt.

Dadansoddi y fformiwla o gemeg, i'w gweld adweithiau o'r fath lle y catalydd yn gweithredu fel un o'r cynhyrchion terfynol, sy'n cael ei ffurfio yn ystod y rhyngweithio cemegol y cydrannau cychwynnol.

Gelwir prosesau o'r fath yn cael eu autocatalytic, y ffenomen mewn cemeg o'r enw autocatalysis.

Cyflymder rhyngweithio llawer oherwydd presenoldeb yn y cymysgedd adwaith sylweddau penodol. Mae eu fformiwlâu cemeg anwybyddir yn aml, yn cael eu disodli gan y gair "catalydd" neu ei byrfodd ar gyfer hyn. Nid ydynt yn cynnwys y stereochemistry terfynol o'r hafaliad, gan eu bod, ar ôl cwblhau'r adwaith yn newid o'r adeg meintiol o farn. Mewn rhai achosion, yn ddigon symiau bach o sylweddau sy'n effeithio'n sylweddol ar y gyfradd y broses barhaus. Mae hawl a sefyllfaoedd fel pan fydd y rhyngweithio cemegol cyflymydd ei hun yn gweithredu llong adwaith.

Hanfod y dylanwad catalydd ar y gyfradd newid y broses gemegol yw bod y sylwedd yn cael ei gynnwys yn y cyfansoddiad y cymhleth gweithredol, ac felly yn newid y egni actifadu ar y rhyngweithio cemegol.

Yn y dadfeiliad adfywio catalydd cymhleth yn arsylwi. Mae gwaelod llinell yw mai ewyllys nid ei wario, yn aros heb eu newid ar ôl y swm o ryngweithio. Mae ar gyfer y rheswm hwn yn ddigon swm bach o sylwedd gweithredol i adweithio â'r is-haen (adweithydd adwaith). Mewn gwirionedd, mae swm bach o catalydd mewn prosesau cemegol a ddefnyddir er hynny, gan y gallai fod yn amrywiol brosesau uwchradd: mae'n gwenwyn colled broses, mae'r newid o gyflwr wyneb y catalydd solet. Nid yw fformiwla o gemeg ydynt yn cynnwys cyfrifyddu catalydd.

casgliad

Adwaith, a oedd yn cynnwys y cynhwysyn gweithredol (gatalydd) amgylchynu person, heblaw eu bod yn llifo yn ei chorff. adweithiau homogenaidd yn llawer llai cyffredin na rhyngweithio heterogenaidd. Mewn unrhyw achos, yn gyntaf ffurfio cymhlygion canolradd, sy'n ansefydlog, yn raddol yn torri i lawr ac mae adfywio (adfer) o'r sbardun y broses gemegol. Er enghraifft, y rhyngweithio o asid metaphosphoric gyda persulfate potasiwm fel catalydd yn gweithredu asid hydriodic. O'i adio at y adweithyddion ffurfio hydoddiant melyn. Wrth i ni nesáu at ddiwedd y pylu broses lliwiad. Fel cynnyrch canolradd yn yr achos hwn yn ïodin, ac mae'r broses yn digwydd mewn dau gam. Ond, cyn gynted ag y catalydd asid metaphosphoric yn syntheseiddio yn cael ei ddychwelyd i'w gyflwr gwreiddiol. Gatalyddion yn anhepgor yn y diwydiant, maent yn helpu i gyflymu'r broses o drawsnewid i gael cynnyrch o ansawdd uchel yr adwaith. Onid yw yn bosibl heb eu cyfranogiad a phrosesau biocemegol yn y corff.