(4 голоси, середнє 4.75 з 5)
Сто тридцять років тому знаменитий шведський хімік Берцеліус вперше описав «чудодійні» речовини і дав їм ім'я - каталізатори. Мізерна їх кількість прискорювало хімічну реакцію в багато разів, а самі вони виходили з реакції недоторканими. І все ж Берцеліус ні першовідкривачем каталізу. За багато століть до створення основ хімії в чанах дозрівав сир, бродило вино, підіймалося тісто. Жоден з цих процесів не пройшов би без біологічних каталізаторів - ферментів. Без них немислимі і життєві процеси в організмах.
При окисленні органічних сполук у клітині можуть утворитися перекису, що володіють великою руйнівною силою.
Природний каталізатор - фермент каталаза - встає на захист клітини. Спробуйте взяти аптечну (трипроцентну) перекис водню і кинути в неї шматочок сирої картоплі, моркви або м'яса. Відразу ж почнеться бурхливе розкладання перекису з виділенням кисню, Це спрацювала каталаза. Вона присутня в живій клітині в незначній кількості, але зате одна тільки молекула каталази може зруйнувати за секунду понад ста тисяч молекул перекису. З вареною картоплею цього досвіду не проходиш. Каталаза - білковий каталізатор і при нагріванні втрачає свої властивості.
Алхіміки в пошуках філософського каменю знайшли чимало речовин, які допомагають перетворити одна речовина в інше. Деякими з знайдених ними каталізаторів користуються і понині. Ще в VIII столітті арабський алхімік Джабір ібн-Хайян, діючи на спирт сірчаною кислотою, зумів отримати з нього ефір. До наших днів дійшло назва цього ефіру - сірчаний, хоча в його молекулі немає жодного атома сірки. Кислота в цій реакції не витрачається, вона є лише каталізатором. Сірчаний ефір і зараз часто використовують в медицині. Спробуйте відтворити реакцію, відкриту більше тисячі років тому.
Додайте до 3 см 3 спирту трохи піску і близько 2 см 3 каталізатора - концентрованої сірчаної кислоти. Скоро відчується характерний запах ефіру. Якщо підпалити його пари, вони будуть світитися блідо-блакитним полум'ям.
Змішавши трохи спирту з рівною кількістю оцтової есенції і додавши кілька крапель сірчаної кислоти при обережному нагріванні, отримаємо інший ефір - уксусноетіловий, відомий під назвою «туалетний оцет». І тут сірчана кислота відіграє роль каталізатора.
Одна з теорій, що пояснюють явище каталізу, передбачає утворення проміжних сполук з каталізатором, які набагато активніше вихідних речовин. Іноді навіть вдасться спостерігати ці сполуки. Спробуйте зробити такий досвід.
Налийте в склянку насичений розчин каталізатора - хромату або біхромату калію (хромпика), нагрійте його до 50-60 ° і додайте кілька крапель пергідролю (30% перекису водню). Якщо не знайдете пергідролю, то його цілком замінять 3-4 см 3 аптечної перекису водню. Жовтий прозорий розчин калієвої солі через хвилину потемніє: його забарвити складне проміжне з'єднання, яке, втім, тут же почне швидко розкладатися з виделеніеv кисню. При цьому рідина в склянці знову стане яскраво-жовтою, і в ній не залишиться навіть слідів перекису. У більшості інших реакцій проміжні сполуки існують лише частки секунди, і простим спостереженням їх помітити не можна.
На практиці часто застосовують цілі комплекси каталізаторів. Так, наприклад, при отриманні аміаку з азоту і водню реакція йде набагато інтенсивніше, якщо до основного каталізатора - залозу - додати трохи оксидів алюмінію і калію. Перевага двох каталізаторів перед одним можна легко перевірити на досвіді з розкладанням хлорного вапна.
У півсклянки холодної води насипте 15-20 г хлорного вапна, ретельно розмішайте. Розчин бажано відфільтрувати через промокальний папір. Після цього нагрійте розчин приблизно до 50 ° і розлийте в три маленьких судини. У перший посудину додайте до 5 см 3 розведеного розчину мідного купоросу, в другій - стільки ж розчину залізного купоросу, а в посудину третій - суміш цих розчинів (по 2-2,5 см 3). Через кілька хвилин ви переконаєтеся в тому, що в третьому посудині кисень буде виділятися в достатку, а в перших двох - набагато менше. Якщо взяти для реакції вузькогорлого судини (маленькі колбочки) і заповнити їх розчином хлорного вапна майже доверху, то виділяється кисень можна впізнати по спалахування тліючої скіпки, піднесеної до шийки посудини. Втім, лучинка спалахне тільки у колби з сумішшю каталізаторів; в інших колбах вона тільки злегка загостриться.
Каталітичні процеси широко поширені в хімії високомолекулярних сполук. Більшість полімерів отримують з вихідних мономерів за допомогою каталізаторів. Один з добре відомих процесів полімеризації - освіту на повітрі масляної плівки - прискорюється каталізаторами, які називають сиккативами. Сикативи - як правило, солі органічних кислот - сприяють взаємодії висихає масла з киснем повітря і, як наслідок цього, утворення нерозчинного полімеру. Звичайна оліфа - це масло з сикативом. Можна спробувати самим приготувати оліфу і на досвіді перевірити дію сикативу.
Спочатку приготуйте сикатив - плавлений резинат. Його готують з каніфолі, нагрітої в фарфоровому стакані до 220-250 °. Додавши в розплав 5 г негашеного вапна, ви отримаєте резинат кальцію. Якщо замість вапна взяти 15 г глету, розтертого в пасту з лляною олією, вийде резинат свинцю. Глет потрібно вводити невеликими порціями. Нагрівання реагентів проводите до отримання однорідної маси; її крапля повинна здаватися на склі прозорою.
Коли каталізатор готовий, його вводять в прогріте до 150-200 ° лляне або конопляне, краще рафінована, олія. На 100 частин масла візьміть 3-5 частин сикативу, розмішуйте суміш до повного його розчинення. Отриману оліфу нанесіть тонким шаром на скло або метал-густо нанесіть плівку чистого масла, Ви легко виявите, наскільки сикатив прискорює висихання олії.
Не всі каталізатори прискорюють хімічні процеси. Існують - і часто застосовуються-негативних каталізатори, інгібітори, які гальмують ті чи інші реакції.
Особливо цікаві інгібітори корозії. захищають метал від руйнування. Деякі органічні сполуки класу амінів перешкоджають корозії заліза в кислому середовищі. Розчиніть кілька таблеток уротропіну (його хімічна назва гексаметилентетрамин) в розчині соляної кислоти. Занурте в отриманий розчин залізний цвях, а інший цвях для порівняння опустіть в звичайну соляну кислоту. За виділення бульбашок водню можна легко помітити, де швидше йде реакція. Захисними властивостями амінів часто користуються при травленні металів, коли потрібно зняти з поверхні шар оксиду, але залишити поза увагою деталь. Інгібітори не перешкоджають кислоті роз'їдати окисну плівку, але не підпускають кислоту до самого металу.
← З життя морського їжака
Числові забобони →
Подарунки в нашому житті. Що не можна дарувати і чому?
Свята - це справжня окраса нашого життя. Без них вона здавалася б сірим, нудним і одноманітним. А яке свято обходиться без подарунків? Будь то ювілей або просто день народження, річниця весілля або Новий рік, Різдво чи Великдень - в ці та інші знаменні дні, що називається, сам бог велів радувати наших рідних, близьких, друзів і колег пам'ятними презентами. Навіть якщо винуватець торжества немов отнекі.
А ви знаєте, якого кольору любов? Які квіти дарувати на весілля ...
У кожній квітці є щось таємниче, загадкове та чарівне. Ніжні й тендітні пелюстки, які так легко ламаються і облітають, але можуть пробитися навіть крізь товщу асфальту. Привабливий зачаровує аромат, який без видимих причин подобається одним, але викликає цілковите відторгнення у інших. Відтінки і фарби, які можуть символізувати одночасно і радість, і біду.
Вербну неділю: традиції і звичаї
За тиждень до Світлого Великоднього неділі православні християни прикрашають свій будинок гілочками верби, верби, верби в знак пам'яті про пальмових гілках, якими була встелена шлях Христа, що входить в Єрусалим. З давніх-давен цей день на Русі зветься Вербної неділі. На столах панували святкові пироги - рибники, а в сибірських містах і селах - ікра. Незважаючи на те, що свято припадає на останню ні.
Свято Масляної: стародавні традиції
З прийняттям християнства на Русі збереглося не так вже й багато язичницьких свят. Один з них, Масляна - свято проводів зими, став, по суті, офіційним церковним святом, отримавши офіційну назву Сирна, або ж Сиропусний, седмиця. Церковнослов'янською седмицею називається неділю, а сама семиденний тиждень так і називається: «тиждень». Відзначають Масляну за сім тижнів до Великодня, перед початком Велико.