催化劑在使用過程中受種種因素的影響,會急劇地或緩慢地失去活性。催化劑失活的原因是復雜的。錯誤的操作導致催化劑失活,如過高的反應溫度,壓力劇烈的波動導致催化劑床層的混亂或粉碎等,這類失活是無法恢復的。
催化劑在現(xiàn)代化學工業(yè)中占有極其重要的地位,幾乎有半數(shù)以上的化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程里都采用催化劑。例如,合成氨生產(chǎn)采用鐵催化劑,硫酸生產(chǎn)采用釩催化劑,乙烯的聚合以及用丁二烯制橡膠等三大合成材料的生產(chǎn)中,都采用不同的催化劑。
在化工生產(chǎn)、科學家實驗和生命活動中,催化劑都大顯身手。例如,硫酸生產(chǎn)中要用五氧化二釩作催化劑。由氮氣跟氫氣合成氨氣,要用以鐵為主的多分組催化劑,提高反應速率。在煉油廠,催化劑更是少不了,選用不同的催化劑,就可以得到不同品質(zhì)的汽油、煤油?;ず铣伤嵝院蛪A性色可賽思催化劑。車尾氣中含有害的一氧化碳和一氧化氮,利用鉑等金屬作催化劑可以迅速將二者轉(zhuǎn)化為無害的二氧化碳和氮氣。酶是植物、動物和微生物產(chǎn)生的具有催化能力的蛋白質(zhì),生物體的化學反應幾乎都在酶的催化作用下進行,釀造業(yè)、制藥業(yè)等都要用催化劑催作。
人們利用催化劑,可以改變化學反應的速率,這被稱為催化反應。大多數(shù)催化劑都只能加速某一種化學反應,或者某一類化學反應,而不能被用來加速所有的化學反應。催化劑并不會在化學反應中被消耗掉。不管是反應前還是反應后,它們都能夠從反應物中被分離出來。不過,它們有可能會在反應的某一個階段中被消耗,然后在整個反應結(jié)束之前又重新產(chǎn)生。
油酸鉀,催化劑自身的組成、化學性質(zhì)和質(zhì)量在反應前后不發(fā)生變化;它和反應體系的關(guān)系就像鎖與鑰匙的關(guān)系一樣,具有高度的選擇性(或?qū)R恍裕?。一種催化劑并非對所有的化學反應都有催化作用,例如二氧化錳在氯酸鉀受熱分解中起催化作用,加快化學反應速率,但對其他的化學反應就不一定有催化作用。某些化學反應并非只有的催化劑,例如氯酸鉀受熱分解中能起催化作用的還有氧化鎂、氧化鐵和氧化銅等等。而且一個化學反應并不只有一種催化劑,例如氯酸鉀制取氧氣時還可用紅磚粉或氧化銅等做催化劑。
油酸鉀,催化劑又稱觸媒,是一種改變反應速率但不改變反應總標準吉布斯自由能的物質(zhì)。在化學反應里能改變(加快或減慢)其他物質(zhì)的化學反應速率,而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后(反應過程中會改變)都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑。催化劑種類繁多,按狀態(tài)可分為液體催化劑和固體催化劑;按反應體系的相態(tài)分為均相催化劑和多相催化劑;可作用于植物,使植物加快生長(既能提高也能降低);催化劑早由瑞典化學家貝采里烏斯發(fā)現(xiàn),1836年,他還在《物理學與化學年鑒》雜志上發(fā)表了一篇論文,提出化學反應中使用的“催化”與“催化劑”概念。據(jù)統(tǒng)計,約有80%~85%的化工生產(chǎn)過程中使用過,如氨,硫酸,硝酸的合成,乙烯,丙烯的聚合。
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