КАТАЛИЗ
Спасибо нашим инвесторам из казино онлайн
КАТАЛИЗ , катализаторы. Катал и-з ат о р—название, введенное в науку Бер-целиусом (Berzelius; 1835) для обозначения веществ, к-рые вызывают или ускоряют хим. процессы, не принимая в них видимого участия. Позднее Оствальд(СЫ\’а1с1)и его школа исследовали вопрос о К. с физ.-хим. точки зрения и положили начало его научной разработке. В последнее время он приобрел особенно важное значение в виду тесной связи с вопросом о ферментах или энзимах, а также в виду многочисленных весьма важных технических применений. Общие свойства. Главные черты действия катализаторов следующие: 1. Т. к. типичный катализатор не изменяется при процессе, то он не совершает работы, не служит источником энергии и потому не может передвинуть истинного хим. равновесия. По существу катализатор только нарушает ложное хим. равновесие (метастабильное состояние) или ускоряет процесс, к-рый сопровождается понижением свободной энергии и потому может совершаться сам по себе и без катализатора, хотя бы с неизмеримо малой скоростью. По мнению Оствальда, Бредига (Bredig) и др. катализатор устраняет «пассивные сопротивления», к-рые по не вполне понятной причине задерживают течение процессов, т. е. он действует как своего рода «химическая смазка». 2. Действие катализаторов б. ч. бывает специфично, хотя и не в такой степени, как при ферментативных процессах. Каждая реакция, а иногда определенное ее направление, требуют своего индивидуального катализатора; так напр. ион хромовой к-ты катализирует реакцию НВгОз+HJ, но не влияет на реакцию H2S208+HJ. Окисление нафталина во фта-левую к-ту происходит только в присутствии соли ртути, окисление NH3 персульфатом— в присутствии соли серебра, окисление ди-метиланилина кислородом—в присутствии соли меди, взаимодействие щавелевой кислоты и сулемы—в присутствии соли закиси марганца. Однако существуют групповые катализаторы, влияющие на серии аналогичных процессов, напр. на реакции окисления. 3. Действие катализаторов зависит от их наличного количества, в частности растворимые катализаторы действуют в зависимости от своей концентрации; при этом обычно каталитический эффект возрастает в меньшей степени, чем пропорционально концентрации, т. е. более высокие концентрации действуют относительно слабее, чем малые. 4. Абсолютные количества катализаторов, действие которых еще может быть обнаружено на опыте, б. ч. ничтожно малы. Нек-рые растворимые катализаторы ока,-зывают заметное действие при содержании одной биллионной доли 1 з в 1 л раствора (напр. соли меди при реакции окисления сернистойк-тыкислородом).5. Нередко катализаторы обнаруживают повышенное сопряженное действие под влиянием другого катализатора (например усиление каталитического эффекта солей железа солями меди при реакции: H2S208+HJ). К такому сопряженному действию можно отнести усиление эффекта многих катализаторов под влиянием Н*- и ОН’-ионов среды, к-рые очень часто сами по себе действуют ускоряюще на реакции, не принимая в них видимого участия. Однако в большинстве случаев ускоряющее действие Н*-и ОН’-ионов объясняется возникновением или исчезновением их при самом процессе, т. е. непосредственным участием в нем (напр. реакция: H2O2 + 2H’+2J’-+2H20 + J2). Катализаторы могут быть подразделены на два класса: а) катализаторы растворимые, действующие на реакции в гомогенной среде раствора; б) катализаторы, действующие в твердом нерастворимом виде на реакции, протекающие в жидкой или особенно часто в газообразной среде. Так как К. типа б действуют при соприкосновении веществ с их поверхностью, то их нередко называют «контактными веществами», а К. такого рода—«контактным действием». Переходом между двумя этими группами катализаторов служат такие, к-рые действуют в коллоидном состоянии; именно к этому типу относится без сомнения громадное большинство био-хим. агентов.—Г омогенные катализаторы (в гомогенной среде) чрезвычайно многочисленны и разнообразны, особенно-— при самого различного характера реакциях окисления и при процессах, протекающих с участием воды (напр. гидролиз сложных эфиров и полисахаридов). Нек-рые окислители с высоким окислительным потенциалом, каковы напр. перекись водорода или персульфаты, реагируют чрезвычайно медленно, особенно—в разведенных растворах, и влияние катализаторов в минимальных дозах сказывается здесь необычайно резко. Такова напр. классическая реакция :Н202+ + HJ, ускоряемая присутствием следов со – лей железа или молибденовой к-ты (Броде). Точно так же гидролиз (инверсия) тростникового сахара происходит