Химиялық кинетика §1 Химиялық реакция жылдамдығы
§4 Реакция жылдамдығына катализатор әсері, катализ түрлері
жүктеу/скачать 272.16 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Оң катализ
- Теріс катализ
- Гетерогенді және гомогенді
- Адсорбция деп
| §4 Реакция жылдамдығына катализатор әсері, катализ түрлері
Катализатор деп реакция нәтижесінде жұмсалмайтын, бірақ реакция жылдамдығына әсер ететін затты айтады. Катализатор қатысында жүретін химиялық үдерістерді катализ дейді. Катализдің бірнеше түрі бар: а) оң және теріс катализ, ә) гетерогенді және гомогенді катализ, б) автокатализ, в) биокатализ. Енді, осылардың әрқайсысына жеке тоқталайық. Оң катализ кезінде катализатор реакция жылдамдығын арттырса, теріс катализде – кемітеді. Теріс катализде қолданылатын катализаторды ингибитор деп атайды. Енді неліктен жылдамдық осындай өзгеріске ұшырайтындығын түсіну үшін шартты түрде алынған бір реакцияның энергетикалық диаграммасын қарастырайық.
Сурет 6.4 А → В, (а) С→ Д (ә) реакцияларына катализатор әсері а) оң катализ; ә) теріс катализ. Теріс катализ кезінде реакцияның активтену энергиясының шамасы артады: , ал оң катализ кезінде активтендіру энергиясының шамасы кемиді: . Сонда, катализатор реакцияның активтендіру энергиясының шамасын өзгертеді. Активтендіру энергиясының шамасы неғұрлым кіші мәнді болса, реакция жылдам жүреді, үлкен мәнді болғанда реакция жылдамдығы баяулайды, өйткені энергетикалық барьер артады. Гетерогенді және гомогенді катализ реакцияға қатысушы заттармен пайдаланатын заттың агрегаттық күйіне байланысты. Мысалда V2O5– кристалды зат, ал әрекеттесуші және түзілген зат – газдар болуына байланысты бұл гетерогенді катализге жатады.Ал, осы реакцияны жылдамдығына әсер ету үшін азоттың (ІІ) оксидін (газ) пайдалансақ – гомогенді катализ болады. Гомогенді катализдің жүруін аралық химиялық белсенді заттың (кешенді қосылыс) пайда болуы арқылы түсіндіреді. Катализатор А мен В затымен химиялық белсенді кешенді қосылыс түзеді: А + Kt → AKt соңынан осы зат екінші реагентпен әрекеттескенде катализатор босап шығады: Ал, гетерогенді катализді адсорбциялық теория түсіндіреді.Адсорбция деп фазааралық бөліну бетінде заттың өздігінен шоғырлануы. Біздің республикамызда осы теорияның негізін салушылардың бірі академик Д.В. Сокольский мектебі Отанымыздың екінші астанасы Алматыда катализдер институты жұмыс істейді. Бұл жағдайда да катализатор бетінің химиялық белсенді нүктелеріне әрекеттесуші зат молекуласы адсорбцияланып, аралық химиялық белсенді қосылыс түзеді, ал келесі сатысында катализатор босап шығады. Катализатордың химиялық белсенділігі реакциялық жүйеде кездесетін бөтен заттардың қатысына да байланысты. Оның химиялық белсенділігін арттыратын, бірақ өзі катализатор болмайтын заттарды активатор немесе промотор деп атайды. Мысалы аммиак синтезі үшін пайдаланылатын катализаторлар (Fe, Mo, W, Co, Ni) қиын балқитын оксидтер (Al2O3, Cr2O3, MgO) қатысында реакция жылдамдығы артады. Катализатордың химиялық белсенділігін кемітетін заттарды катализатор уы деп атайды, олар катализатордың химиялық белсенділігін қайтымды тіпті қайтымсыз да етіп істен шығаруы мүмкін. Гетерогенді катализдің қалалардағы ауаны автокөліктердің шығаратын улы газдарының мөлшерін азайту үшін маңызы зор.Мұндай катализатордың уы бензин құрамындағы қорғасын антидетонатор ретінде қосылатын затта болады. Катализатор қайтымды улануы кезінде катализатор арқылы әрекеттесуші заттың жаңа порциясын (бөлімін) өткізсе болады, ал қайтымсыз уланғанда регенерациялап, немесе катализаторды жаңалауға тура келеді. жүктеу/скачать 272.16 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|