Предыдущая Следующая
A + K = AK
Реакция протекает быстро, так как энергия активации этого процесса мала.
Затем промежуточное соединение АК взаимодействует с другим исходным веществом, выделяя
катализатор К в свободном состоянии:
АК + В = АВ + К
Энергия активации этого процесса также мала, а потому реакция протекает с
достаточной скоростью. Если теперь оба процесса, протекающие одновременно, суммировать,
то получим окончательное уравнение уже быстро протекающей реакции:
А + В = АВ
Поверхность катализатора неоднородна. На ней имеются так называемые активные
центры, на которых, главным образом, и протекают каталитические реакции. Реагирующие
вещества адсорбируются на этих центрах, в результате чего увеличивается концентрация
их на поверхности катализатора. Это отчасти приводит к ускорению реакции. Но главной
причиной возрастания скорости реакции является сильное повышение химической активности
адсорбированных молекул. Под действием катализатора у адсорбированных молекул ослабляются
связи между атомами и они делаются более реакционноспособными. В этом случае реакция
ускоряется благодаря снижению энергии активации (в том числе за счет образования
поверхностных промежуточных соединений).
Некоторые вещества снижают или полностью уничтожают активность твердого катализатора.
Такие вещества называются каталитическими ядами.
В качестве примера можно привести соединения мышьяка, ртути, свинца, цианиды,
к которым особенно чувствительны платиновые катализаторы.
Однако имеются и такие вещества, которые усиливают действие катализаторов
данной реакции, хотя сами катализаторами не являются. Эти вещества называются промоторами (например, промотирование платиновых
катализаторов добавками железами, алюминия и др.).
Следует особо отметить, что действие катализаторов избирательно, поэтому
применяя разные катализаторы, можно получить из одного и того же вещества разные
продукты. Для каждой реакции имеется свой наилучший катализатор.
Роль катализаторов в химическом производстве исключительно велика. (например,
получение серной кислоты, синтез аммиака, получение из твердого угля жидкого топлива,
переработка нефти и природного газа, получение искусственного каучука и т.д.). Большая
роль принадлежит биологическим катализаторам – ферментам-
особым веществам животного или растительного происхождения,
являющихся белками. Они обладают каталитическим
действием по отношению к некоторым биохимическим реакциям за счет понижения их очередной инактивации.
Предыдущая Следующая
|
