Page 145 - 4663
P. 145
виході процес синтезу аміаку стає придатним для промислового
використання.
11.6.3. Каталізатори та їх роль у хімічних процесах
Збільшувати швидкість реакції можна за допомогою каталізаторів.
Застосовувати каталізатори вигідніше, ніж підвищувати температуру, тим
більше, що підвищувати її не завжди можливо.
Каталізатор – речовина, що прискорює реакцію, але не витрачається в
процесі реакції.
Хімічні реакції, які проходять за участю каталізаторів,
називаються каталітичними.
Сам каталізатор у процесі реакції кількісно та якісно не змінюється
(не витрачається та в продукт реакції не входить). Одні каталізатори
прискорюють реакцію - позитивний каталіз, інші сповільнюють - інгібітори
реакції. Прикладом позитивного каталізу є окиснення аміаку в азотну
кислоту за допомогою платинового каталізатора. Прикладом уповільнення
швидкості хімічного процесу є зменшення швидкості розкладу пероксиду
водню за наявності невеликої кількості сульфатної кислоти.
Число каталізаторів досить велике, а їх каталітична активність
надзвичайно різноманітна. Вона визначається зміною швидкості реакції під
впливом каталізатора. Механізм дії каталізаторів різний. Найпоширенішою
формою дії каталізатора є утворення проміжних сполук з реагуючими
речовинами. Зміна швидкості реакції при цьому пояснюється зменшенням
енергії активації. Розрізняють два види каталізу: гомогенний (однорідний)
та гетерогенний (неоднорідний) каталіз. При гомогенному каталізі
речовини, що реагують утворюють однофазну систему - газоподібну або
рідку, між каталізатором та речовинами, що взаємодіють, немає поверхні
поділу. Наприклад каталітичний розклад пероксиду гідрогену за наявності
розчину солей (рідка фаза), окиснення СО в газоподібній фазі за наявності
пари води як каталізатора (газова фаза).
При гетерогенному каталізі реагуючі речовини та каталізатор
утворюють систему з різних фаз. У цьому випадку між каталізатором і
речовинами, які взаємодіють, є поверхня розділу, і реакція проходить на цій
поверхні, тобто каталізатор утворює самостійну фазу (як правило тверду),
де проходять каталітичні процеси. Прикладом гетерогенного процесу є
окиснення SO 2 до SO 3 на поверхні V 2O 5, окиснення NH 3 за наявності
144