Do czego Katalizator

Co znaczy KATALIZATOR: Katalizator to substancja chemiczna, która dodana do układu obniża energię aktywacji reakcji chemicznej, czego skutkiem jest przyrost szybkości reakcji chemicznej. Zasada działania:Katalizator nie ulega trwałej przemianie chemicznej w rezultacie reakcji. Nie oznacza to jednak, iż w niej nie uczestniczy. Katalizator wpływa na przebieg reakcji zmieniając jej system. Jego działanie opiera się na powstawaniu w reakcji z substratem przejściowego związku chemicznego albo struktury nadcząsteczkowej, która jest nietrwała, dzięki czemu reaguje dalej z wytworzeniem produktu końcowego i odtworzeniem wyjściowego katalizatora:Reakcja bez katalizatora: A + B → ABReakcja z katalizatorem: A + K → AK (wytwór przejściowy) AK + B → AB + K (wytwór końcowy + odtworzony katalizator)jeżeli związek przyspieszający reakcję zużywa się w jej rezultacie nazywany jest inicjatorem a nie katalizatorem.Katalizator dzięki tworzeniu związku przejściowego skutkuje pomniejszenie energii aktywacji reakcji chemicznej, nie wpływa jednak na położenie jej równowagi, bo energia aktywacji jest jednakowa z wyjątkiem kierunku przebiegu reakcji. Katalizator może zwiększać selektywność reakcji, jeśli powiększa prędkość tworzenia się produktu głównego, a nie przyspiesza albo słabiej przyspiesza reakcje uboczne.Istnieją jednak pewne rodzaje katalizatorów, których technicznie nie można wydzielić ze środowiska reakcji. Odpowiednikiem są katalizatory Zieglera-Natty, stosowane w procesie polimeryzacji polipropylenu. Niemożność praktycznego odzyskania katalizatora z produktu nie znaczy jednak, iż uległ on w rezultacie reakcji przemianie chemicznej. Mogła się jednak zmienić jego postać fizyczna w konsekwencji czego jego oddzielenie od produktu staje się praktycznie niewykonalne.Kataliza a inhibicja:Pojawiające się w nie wszystkich podręcznikach szkolnych definicja "katalizator niekorzystny" (i, adekwatnie, "kataliza ujemna") jest z gruntu błędne. Spowalnianie reakcji zachodzi gdyż w rezultacie powstawania trwałego związku chemicznego substancji spowalniającej z substratem, co skutkuje jej zablokowanie, lecz także związanie tej substancji na trwałe z substratem. Substancja ta zatem nie odtwarza się ale zostaje na stałe związana z substratem. Przez wzgląd na tym, w kontekście spowalniania reakcji mówi się raczej o inhibitorach, dla których antonimem jest inicjator a nie katalizator.typy katalizatorów:Katalizator homogeniczny to taki, który znajduje się w tej samej fazie, co reagenty (na przykład rozpuszczony w roztworze), z kolei katalizator heterogeniczny tworzy odrębną fazę (na przykład katalizator kontaktowy V2O5 utleniania SO2 do SO3).Katalizator heterogeniczny złożona jest zwykle z: - składnika aktywnego, który naprawdę wpływa na przyspieszenie reakcji - nośnika katalizatora, a więc substancji, służącej do rozwinięcia powierzchni katalizatora, nie biorącej udziału w procesie przyspieszania reakcji - promotorów, a więc składników dodawanych w niewielkich ilościach polepszających strukturę geometryczną składnika aktywnego.Czasami jednak katalizator heterogeniczny jest "samonośny" i nie wymaga stosowania nośnika. Odpowiednikiem są katalizatory metaliczne, takie jak siatki platynowe czy nikiel Raneya.Rozróżnia się kilka typów katalizatorów heterogenicznych użytkowanych w przemyśle: - katalizator nośnikowy - katalizator współstrącany - katalizator samonośny.Katalizator nośnikowy naniesiony jest na niebiorący w reakcji składnik. Składnik czynny występuje na powierzchni katalizatora w formie wysepek, warstewek, kryształów. Nośnik ma za zadanie rozwinięcie powierzchni katalizatora. Ważne to jest o tyle, że reakcja katalizowana przebiega jedynie na powierzchni katalizatora, a zatem z punktu widzenia katalizy, wnętrze granulki katalizatora nie bierze udziału w procesie. Najpopularniejszym odpowiednikiem takiego katalizatora jest katalizator samochodowy.Katalizator stopowy powstaje w trakcie spiekania składnika aktywnego z promotorami, które mają za zadanie dopomóc w tworzeniu struktury o dużej powierzchni aktywnej katalizatora. Prekursor stopowy chłodzi się do temp. pokojowej. Zwykle powierzchniowa warstwa utlenia się na powietrzu i tworzy się warstewka pasywacyjna, pokrywająca powierzchnię katalizatora. Przed właściwym procesem z wykorzystaniem takiego katalizatora przeprowadza się redukcję warstwy powierzchniowej. Zwykle do reaktora wypełnionego katalizatorem wpuszcza się mieszaninę zawierającą wodór. Po zredukowaniu warstwy katalizator staje się czynny i można zacząć prowadzić konkretny mechanizm.Katalizator współstrącany powstaje przez strącanie składnika aktywnego i nośnika z roztworu soli. Strącony osad przemywa się suszy, mieli, poddaje kalcynacji, a w końcowym etapie aktywacji