Yra daug katalizatorių tipų, kas jie yra?

Kiekvienas, kuris studijavo chemiją, žino cheminį terminą katalizatorius. Katalizatorius yra cheminė medžiaga, dažniausiai naudojama cheminiuose eksperimentuose, galinti pakeisti reagentų cheminės reakcijos greitį nekeičiant cheminės pusiausvyros. Kas yra katalizatoriai?
Kas yra katalizatoriai?
Yra įvairių tipų katalizatoriai, kuriuos pagal būseną galima suskirstyti į skystuosius ir kietuosius katalizatorius; Pagal reakcijos sistemos fazinę būseną ją galima suskirstyti į homogeninius ir heterogeninius katalizatorius. Homogeniniai katalizatoriai apima rūgščių, šarmų, tirpių pereinamųjų metalų junginius ir peroksido katalizatorius.
Heterogeniniai katalizatoriai apima kietųjų rūgščių katalizatorius, organinius bazinius katalizatorius, metalų katalizatorius, metalo oksidų katalizatorius, kompleksinius katalizatorius, retųjų žemių katalizatorius, molekulinio sieto katalizatorius, biokatalizatorius, nanokatalizatorius ir kt.; Pagal reakcijos tipą jis gali būti toliau suskirstytas į katalizatorius, tokius kaip polimerizacija, kondensacija, esterifikacija, acetalizacija, hidrinimas, dehidrinimas, oksidacija, redukcija, alkilinimas, izomerizacija ir kt.; Pagal jų poveikio dydį jie taip pat gali būti skirstomi į pagrindinius katalizatorius ir kokatalizatorius.
Homogeninė katalizė
Reakcija, kuri vyksta, kai katalizatorius ir reagentas yra toje pačioje fazėje ir nėra fazės ribos, vadinama homogenine katalize. Katalizatorius, galintis atlikti homogeninę katalizę, yra vienalytis katalizatorius.
Homogeniniai katalizatoriai apima skystas rūgštis, šarminius katalizatorius, kietąsias rūgštis ir šarminius katalizatorius, tokius kaip Secos, tirpius pereinamųjų metalų junginius (druskos ir kompleksus) ir kt. Homogeniniai katalizatoriai veikia nepriklausomai molekulėmis arba jonais, turi vienodus aktyvius centrus ir didelį aktyvumą bei selektyvumą.
Heterogeninė katalizė
Heterogeniniai katalizatoriai, taip pat žinomi kaip heterogeniniai katalizatoriai, naudojami skirtingų fazių reakcijose, kur jų būsena skiriasi nuo katalizuojamų reagentų. Pavyzdžiui, gaminant margariną, nesočiasis augalinis aliejus ir vandenilio dujos per kietąjį nikelį (katalizatorius) gali būti paverčiami sočiaisiais riebalais. Kietasis nikelis yra nevienalytis katalizatorius, o jo katalizuojami reagentai yra skysti (augalinis aliejus) ir dujiniai (vandenilis).
Paprasta nevienalytė katalizinė reakcija apima reagentų adsorbciją ant katalizatoriaus paviršiaus, ryšių nutraukimą reagentuose, dėl kurių susidaro nauji ryšiai, bet taip pat nestabilus ryšys tarp produkto ir katalizatoriaus, dėl kurio produktas atsiskiria nuo reakcijos vietos ir vyksta kiti procesai. Dabar žinoma, kad daugelis katalizatorių turi skirtingą adsorbcijos ir reakcijos struktūrą ant jų paviršių.
Biokatalizė
Fermentai yra biokatalizatoriai, organiniai junginiai, kuriuos gamina augalai, gyvūnai ir mikroorganizmai, turintys katalizinį gebėjimą (dauguma baltymų, bet nedidelis RNR kiekis atlieka ir biokatalizinę funkciją), anksčiau žinomi kaip fermentai.
Katalizinis fermentų veikimas taip pat yra selektyvus. Pavyzdžiui, krakmolas. Fermentai katalizuoja krakmolo hidrolizę į dekstriną ir maltozę, o proteazės katalizuoja baltymų hidrolizę į peptidus. Gyvi organizmai juos naudoja, kad pagreitintų chemines reakcijas organizme. Jei fermentų nebūtų, daugelis cheminių reakcijų organizme vyktų lėtai ir būtų sunku išlaikyti gyvybę.
Esant maždaug 37 laipsnių (žmogaus kūno temperatūrai) temperatūrai, fermento darbo būsena yra optimali. Jei temperatūra yra aukštesnė nei 50 laipsnių arba 60 laipsnių, fermentas bus sunaikintas ir nebegali veikti. Todėl biologiniai plovikliai, kuriuose naudojami fermentai skaido dėmes ant drabužių, yra veiksmingiausi, kai naudojami žemoje temperatūroje.