催化作用,催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用。在催化反應(yīng)中,催化劑與反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)作用,改變了反應(yīng)途徑,從而降低了反應(yīng)的活化能。 [1]由于催化劑的介入而加速或減緩化學(xué)反應(yīng)速率的現(xiàn)象稱為催化作用。在催化反應(yīng)中,催化劑與反應(yīng)物發(fā)生作用,改變了反應(yīng)途徑,從而降低了反應(yīng)的活化能,這是催化劑得以提高反應(yīng)速率的原因。如化學(xué)反應(yīng)A+B→AB,所需活化能為E,加入催化劑C后,反應(yīng)分兩步進(jìn)行,所需活化能分別為F,G,其中F,G均小于E。有的緩慢,有的劇烈。其中劇烈的氧化反應(yīng)叫劇烈氧化。浙江關(guān)于催化氧化系統(tǒng)
多相催化多相催化發(fā)生在兩相的界面上,通常催化劑為多孔固體,反應(yīng)物為液體或氣體。多相催化反應(yīng)通??砂聪率銎卟竭M(jìn)行:①反應(yīng)物的外擴(kuò)散──反應(yīng)物向催化劑外表面擴(kuò)散;②反應(yīng)物的內(nèi)擴(kuò)散──在催化劑外表面的反應(yīng)物向催化劑孔內(nèi)擴(kuò)散;③反應(yīng)物的化學(xué)吸附;④表面化學(xué)反應(yīng);⑤產(chǎn)物脫附;⑥產(chǎn)物內(nèi)擴(kuò)散;⑦產(chǎn)物外擴(kuò)散。這一系列步驟中反應(yīng)**慢的一步稱為速率控制步驟?;瘜W(xué)吸附是**重要的步驟,化學(xué)吸附使反應(yīng)物分子得到活化,降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能。因此,若要催化反應(yīng)進(jìn)行,必須至少有一種反應(yīng)物分子在催化劑表面上發(fā)生化學(xué)吸附。固體催化劑表面是不均勻的,表面上只有一部分點(diǎn)對(duì)反應(yīng)物分子起活化作用,這些點(diǎn)被稱為活性中心。嘉善低碳催化氧化要求乙醇CH3CH2OH變成CH3CHO,屬于去氫氧化,碳氧單鍵變成雙鍵。
1850年,威廉米通過研究酸在蔗糖水解中的作用規(guī)律,***次成功地分析了化學(xué)反應(yīng)速度的問題,從此開始了對(duì)化學(xué)動(dòng)力學(xué)的定量研究。1862年,圣·吉爾和貝特羅在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),如果按照分子比將醋酸乙酯與水混合,經(jīng)過幾星期之后于進(jìn)行觀測(cè),發(fā)現(xiàn)醋酸乙酯已部分水解成為乙醇和醋酸。這一反應(yīng)的速度隨時(shí)間處長(zhǎng)而呈遞減趨勢(shì)。再將乙醇與酸混合,反應(yīng)生成了醋酸乙酯,平衡后的比例相同。這一反應(yīng)的速度同樣很慢。但是,當(dāng)有無(wú)機(jī)酸存在時(shí),上述兩個(gè)反應(yīng)則可在幾小時(shí)內(nèi)完成。這樣,無(wú)機(jī)酸作為一種催化劑可以促進(jìn)兩個(gè)反應(yīng)向任一方向進(jìn)行的反應(yīng)速度。
A+C→AC,所需活化能為E1。AC+B→AB+C,所需活化能為E2。E1、E2都小于E (見圖)。催化劑C只是暫時(shí)介入了化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后,催化劑C即行再生。按阿倫尼烏斯方程k=Ae-E/RT(式中k為溫度T時(shí)的反應(yīng)速度常數(shù);A為指前因子,也稱為阿倫尼烏斯常數(shù),單位與k相同;R為氣體常數(shù),kJ/mol·K;T為熱力學(xué)溫度,K;E為活化能,kJ/mol),以反應(yīng)速率常數(shù)k表示的反應(yīng)速率主要決定于反應(yīng)活化能E,若催化使反應(yīng)活化能降低ΔE,則反應(yīng)速率即提高e-ΔE/RT倍。催化反應(yīng)一般能降低活化能約41.82 kJ/mol,若反應(yīng)在300K下進(jìn)行,則反應(yīng)速率可增加約1.7×10倍。研究了163例不同期別煤工塵肺患者及90例非塵肺健康者脂質(zhì)過氧化狀態(tài)。
催化改變化學(xué)反應(yīng)速率而不影響化學(xué)平衡的作用。催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率的作用稱催化作用,它本質(zhì)上是一種化學(xué)作用。在催化劑參與下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)稱催化反應(yīng)。催化是自然界中普遍存在的重要現(xiàn)象,催化作用幾乎遍及化學(xué)反應(yīng)的整個(gè)領(lǐng)域。催化即通過催化劑改變反應(yīng)所需的活化自由能,改變反應(yīng)物的化學(xué)反應(yīng)速率,反應(yīng)前后催化劑的量和質(zhì)均不發(fā)生改變的反應(yīng)。化學(xué)反應(yīng)物要想發(fā)生化學(xué)反應(yīng),必須使其化學(xué)鍵發(fā)生改變,改變或者斷裂化學(xué)鍵需要一定的能量支持,能使化學(xué)鍵發(fā)生改變所需要的比較低能量閾值稱之為活化自由能,而催化劑通過改變化學(xué)反應(yīng)物的活化自由能進(jìn)而影響反應(yīng)速率。失去電子(化合價(jià)升高)的反應(yīng)。嘉興品牌催化氧化管理
乙醇可以與酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng),被直接氧化成乙酸。浙江關(guān)于催化氧化系統(tǒng)
2.一般物質(zhì)與氧氣發(fā)生氧化時(shí)放熱,個(gè)別可能吸熱如氮?dú)馀c氧氣的反應(yīng)。電化學(xué)中陽(yáng)極發(fā)生氧化,陰極發(fā)生還原。3.根據(jù)氧化劑和氧化工藝的不同,氧化反應(yīng)主要分為空氣(氧氣)氧化和化學(xué)試劑氧化?;瘜W(xué)試劑氧化具有選擇性好、過程簡(jiǎn)單、方便靈活等優(yōu)點(diǎn),在醫(yī)藥化工領(lǐng)域,由于產(chǎn)品噸位小,因此多用化學(xué)試劑氧化法。4.化學(xué)試劑氧化所用的氧化劑有無(wú)機(jī)氧化劑和有機(jī)氧化劑,無(wú)機(jī)氧化劑包括:高價(jià)金屬氧化物、高價(jià)金屬鹽、硝酸、硫酸、氯酸鈉、臭氧、過氧化氫等;有機(jī)氧化劑一般是緩和的氧化劑,包括硝基物、亞硝基物、過氧酸以及與無(wú)機(jī)氧化物形成的復(fù)合氧化劑。浙江關(guān)于催化氧化系統(tǒng)
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