Хімія і хімічна технологія
Дія каталізаторів специфічно - прискорюючи певну реакцію. каталізатор може не надавати ніякого впливу на численні інші реакції. Це означає, що для певної реакції найкращим, як правило, є певний каталізатор (або група близьких за властивостями каталізаторів). Специфічність дії каталізаторів має дуже велике значення, так як вона дозволяє проводити хімічний процес в бажаному напрямку, т. Е. В бік збільшення швидкості утворення бажаних продуктів, якщо в системі термодинамічно можливі кілька незалежних хімічних перетворень. [C.308]
Слід зазначити специфічність дії каталізаторів - кожна реакція прискорюється якимись певними каталізаторами і не прискорюється іншими і, навпаки, кожен каталізатор прискорює якісь певні реакції і ие прискорює інших. Це дає можливість, застосовуючи різні каталізатори. отримувати різні продукти з одних і тих самих вихідних речовин. Далі, слід зазначити, що каталізатор в рівній мірі прискорює як пряму, так і відповідну їй зворотну реакцію. Це означає, що каталізатор ніяк ие впливає на стан хімічної рівноваги. не зрушується його. Роль каталізатора. по суті, зводиться до того, що він прискорює настання стану рівноваги. Природно, що практичне використання кататися іза доцільно в тих випадках, коли прагнуть саме до досягнення стану рівноваги в реакційній системі. [C.96]
Прискорює дію каталізаторів специфічно і принципово відрізняється від дії інших параметрів, швидкість процесів. - температури, тиску. [C.105]
Джордж і Робертсон [39] знайшли, що каталізатори (стеарати металів) володіють специфічністю дії на вуглеводні ілюстрацією цього є табл, 109. [c.289]
Каталізатори володіють специфічністю дії не всякий каталізатор може каталізувати одну і ту ж реакцію, один і той же речовина за допомогою різних каталізаторів може перетворюватися в різні кінцеві продукти. Наприклад, етиловий спирт може розкладатися з утворенням етилену [c.164]
Специфічність дії каталізатора проявляється при гетерогенному каталізі не менше різко, ніж при гомогенному. Цим сильно ускладнюється його підбір для тієї чи іншої реакції. Такий підбір доводиться зазвичай вести шляхом численних спроб окремих речовин, так як загальних теоретичних вказівок з питання про вибір каталізатора поки не існує. [C.346]
Особливо цікаво те обставина, що, діючи на каталізатор дуже невеликою кількістю отрути. іноді вдається зробити його неактивним від імені однієї реакції, тоді як до іншої він залишається як і раніше активним. Подібне часткове отруєння буде, ймовірно, мати згодом велике практичне значення. так як дозволить посилювати специфічність дії каталізатора і урізноманітнити області його застосування. [C.350]
Можна розглядати з відомим наближенням такі системи. як моделі незмірно більш гнучких і пластичних природних каталізаторів - ферментів. Мабуть, занадто суворе і незмінне проходження кодовою правилам, визначеним жорсткої геометрією взаємодіючих частинок. настільки обмежує воз.можності реакцій, що біологічна еволюція висунула на перший план саме білкові каталізатори. володіють величезним числом конформаційних можливостей. і зв'язала їх з такими субстратами, молекули яких теж певною мірою здатні до деформацій. Від цього кодові вимоги стали менш суворими, а для ферментів відкрилися нові шляхи підвищення активності і специфічності дії. [C.323]
Специфічність дії каталізатора залежить тільки від його хімічного складу, т. Е. Стану елемента в періодичній системі Д. І. Менделєєва (будова решітки. Електронна будова. Хімічні властивості). Це положення особливо детально розвинене Г. К. Борескова і його школою. У зв'язку з цим активність одиниці істинної поверхні працюючого каталізатора мало залежить (для даної реакції) від методу приготування каталізатора при близьких розмірах його частинок. Спостережувані здаються порушення цього правила пояснюються захопленням різних домішок при зміні методу приготування каталізатора. [C.7]
Каталізатор має специфічністю дії. Він може змінювати швидкість однієї реакції і не впливати на швидкість іншого. [C.327]
З попереднього параграфа випливає, що адсорбція грає значну роль в гетерогенному каталізі. У ранніх теоріях каталізу навіть вважалося, що каталізатор прискорює реакцію внаслідок того, що при адсорбції відбувається концентрування реагує речовини на його поверхні. Однак таке просте припущення не підтвердилося йому суперечить, в першу чергу, специфічність дії каталізатора. Дія отрут також не підтверджує цього припущення. Виявилося, що отрута діє по-різному на адсорбцію і каталітичну активність. Він може соверщенно отруїти каталітичний процес. а адсорбція при цьому не змінюється або змінюється незначно. [C.338]
Вперше поняття про активні каталітичних центрах було введено Тейлором. Відповідно до цієї теорії активними каталітичними центрами є вершини або ребра кристалів. Активними можуть бути також різні порушення в кристалах. Однак ця теорія як і раніше не пояснює специфіки дії каталізаторів і нічого не говорить про дію отрут. [C.339]
Наступною важливою особливістю каталізу є специфічність дії каталізатора. Не можна рассматрівап ь каталіті - чний активність як універсальну властивість каталізатора. Багато каталізатори проявляють каталітичну активність щодо однієї або вузької групи реакцій. Для кожної реакції доцільно використовувати свій найактивніший і селективний ката - лизатор. [C.80]
Мультиплеті були названі окремі невеликі ділянки поверхні каталізатора. що складаються з декількох атомів або іонів, розташованих закономірно відповідно до будовою кристалічної решітки каталізатора. Каталітична активність має місце в тих випадках, коли розташування цих атомів або іонів в поверхневому шарі каталізатора знаходиться в геометричному відповідно до розташування атомів в молекулах реагуючих речовин. При адсорбції такої молекули містяться в ній атоми під віз цействіем відповідних атомів або іонів поверхні каталізатора і частково зв'язуючись з ними можуть послаблювати зв'язки між собою. Залежно від виду атомів або іонів поверхневого шару, відстаней між ними і геометричної закономірності в їх розташуванні можуть послаблюватися ті чи інші зв'язки в реагують молекулах. Цим і пояснюється специфічність дії каталізаторів. [C.497]
Прекрасним прикладом каталітичної реакції отримання ароматичних вуглеводнів є класичний метод каталітичної дегидрогенизации шестичленних нафтенових вуглеводнів над платинової або палладиевой черню. розроблений Зелінським. При термічному крекінгу циклогексана бензолу практично не утворюється, т. Е. Реакція дегидрогенизации в цих умовах не спостерігається. Продукти крекінгу складаються в основному з відкритих парафінових і етиленових вуглеводнів. утворилися в результаті розриву шестичленного ядра. У присутності ж платинової або палладиевой уерні при температурі близько 300 ° С спостерігається гладка дегідрогенізація циклогексана (і інших шестичленних нафтенових вуглеводнів) без побічних реакцій розпаду вуглеводневої ядра. Специфічність дії каталізатора виражається також в-те, що-пятічленниє нафтенові вуглеводні, парафіни, а також двузамещенного (при одному вуглецевому атомі) циклогексан, наприклад-1,1-діметілціклогексан, зовсім не піддаються дегидрогенизации в зазначених умовах [Зелінський (66)]. Теоретичне обґрунтування -дегідрогенізаціонного каталізу Зелінського розроблено Баландіним (2) в його мультиплетной теорії. [C.239]
Вибірковість гідрування проявляється також у специфічності дії каталізаторів в залежності від будови реагуючих молекул. Відомо, що Ni більш активний по відношенню до С = С-зв'язку, ніж до С = 0-зв'язку, а СіСг04-навпаки. Причина вибірковості полягає, ймовірно, в здатності цих каталізаторів адсорбувати молекули реагенту орієнтовано завдяки цьому різні частини цих молекул деформуються і адсорбуються активними місцями каталізатора. З підвищенням температури ця специфічність стирається. Прекрасним прикладом такої виборчий [c.393]
Основне завдання фізичної хімії биокатализа полягає у виявленні певної спільності причин, які обумовлюють унікальні властивості біологічних каталізаторів. Може здатися, що постановка такого завдання занадто контрастує з тим положенням, яке панувало в ензимології ще кілька років тому, коли, незважаючи на великі якісні відомості про специфічність дії багатьох сотень ферментів, ми не мали, - як зазначає Уіль-. ям Дженкс (1969), - ні в одному конкретному випадку скільки-небудь детального або кількісного уявлення про рушійні сили каталізу [11. Однак з тих пір завдяки зусиллям ряду наукових шкіл відбулися істотні зрушення. Хоча і важко віддати перевагу тим чи іншим методичним підходам. однак навряд чи можна заперечувати важливість вкладу, який в рішення поставленої проблеми внесли кінетики-термодинамічні дослідження. Вони набули особливого значення, когде в результаті рентгенівських досліджень структури кристалічних ферментів з'явилася можливість трактувати їх результати на молекулярному рівні. [C.3]
Нині в зв'язку як з досягненнями, так і з труднощами моделювання біокаталізаторів погляди на роль проблеми хімічної еволюції в вивченні каталізу істотно змінилися. При моделюванні біокаталізаторів тепер беруться до уваги вже не тільки деякі загальні закономірності біогенезу. але по можливості і вся сукупність такого роду закономірностей. Принципи штучного відбору структур в напрямку вдосконалення моделей все більше наближаються до принципів природного відбору. Але, що дуже суідественно, одночасно з цим в самій каталітичної хімії накопичується все більше емпіричного матеріалу. що не вкладається в рамки відправних постулатів класичної кінетики про незмінність хімічного складу, енергетичних параметрів і специфічності дії каталізаторів. День у день з'являється все більше робіт, результати яких свідчать про фізичних і хімічних змінах каталізаторів, про самопристосування їх до вимог каталітичної базисної реакції. [C.184]
Крім чисто хімічного. гомогенний каталіз має величезне біологічне значення. В організмах і тварин, і рослин містяться ферменти -органіческіе речовини складної будови, що грають роль каталізаторів при різноманітних жізйенних процесах. Вони виявляють різку специфічність дії. так як кожен з них прискорює тільки певний процес. не впливаючи на інші. В цьому відношенні ферменти перевершують неорганічні каталізатори. які здебільшого можуть прискорювати ряд подібних по хімізму реакцій. 3 [c.346]
Введенням каталізаторів температура розкладання може бути значно поіі-дружина. Наприклад, в присутності АЬОз або мелкораздробленной міді розпад йде вже при 300 ° С. Особливо ващіо практично і характерно для специфічності дії каталізаторів та обставина, що окремі їх представники в р о з н про мірою важливо-І впливають на кожну з можливих паралельних реакцій. Так, в даному випадку А1гОз помітно прискорює тільки першу, Сі-тільки другу. Тому під Дей -ствіем АЬОз розпад винного спирту йде при 300 ° С практично без остачі з утворенням етилену і води, а під дією Сі і при тих же самих зовнішніх умовах-практично без остачі з утворенням оцтового альдегіду і водню = Відповідно підбираючи інші відповідні каталізатори, можна змусити обидві реак [c.348]
Найбільші труднощі для теоретичного тлумачення являє проблема специфічності дії каталізатора / До сих пір ще невідомо, які саме властивості роблять його придатним для тієї чи іншої реакції. Наприклад, хорошими каталізаторами контактного отримання H2SO4 поряд з платиною є колчеданні недогарки (залишки від випалу піриту, т. Е. РегОе з домішкою СІО) і ванадіевокіслое срібло (Ag3V04). Перший з цих каталізаторів є метал, другий - суміш окислів, третій - сіль. Здавалося б між ними немає нічого спільного. -Між тим всі вони прискорюють один і той же процес, отже, подібність в характері дії активних центрів все ж є. Чим воно обумовлено, залишається поки неясним. [C.350]
Підручник фізичної хімії (0) - [c.378]