Катализа

Постапка на хетерогената катализа

Катализа (каталитичка реакција) — хемиска реакција која се одвива во присуство на катализатор. Во зависност од тоа дали реакциониот систем (вклучувајќи го тука и катализаторот) е хомоген или хетероген, каталитичките реакции можат да бидат реакции на хомогена катализа и реакции на хетерогена катализа. Хомогените каталитички реакции се одвиваат во гасна фаза или во раствор, а во реакциите на хетерогена катализа катализаторот најчесто е во цврста агрегатна состојба.

Механизам на катализата

Хомогена катализа

Во најголем број на случаи на хомогена катализа, катализаторот стапува во интеракција со еден од реактантите (овој реактант е супстрат на катализаторот) и со него образува меѓупроизвод (интермедиер).

Дури потоа, меѓупроизводот стапува во заемодејствие со другите реактанти за, на крајот, да се образуваат производи. На молекуларно ниво, честичка од супстратот со честичка од катализаторот отпрвин образува активиран комплекс, а потоа овој комплекс (губејќи енергија) се претвора во честичка од меѓупроизводот која со честичка од другиот реактант повторно образува активиран комплекс кој не е ист како првиот, од кој, на крајот се добиваат честички на производите. Значи, патот на реакцијата се изменува.

Хетерогена катализа

Во случајот на хетерогена катализа, честички од реактантите се адсорбираат на површината на катализаторот, а потоа таму се случуваат елементарни акти на хемиска трансформација. И при ваква катализа е можно образување на меѓупроизводи.

Бидејќи површината на катализаторот е мошне важна, цврстите катализатори најчесто се употребуваат во вид на прав или се нанесуваат на т.н. носачи, односно материјали што имаат голем однос меѓу површината и волуменот. Примери за носачи на катализаторите се алуминиум оксидот, специјално приготвен силициум диоксид (во случајов, силикагел) и други.

Металните цврсти катализатори може да се употребуваат и во вид на мрежички и слично, сè со цел површината да им се зголеми, а масата да им остане еднаква, бидејќи многу хетерогени катализатори (како платина, паладиум, родиум) се скапи.

Автокатализа

Повеќе за оваа тема ќе најдете на: Автокатализа.

Понекогаш каталитички дејствуваат и некои од производите на самата реакција. Ваквите реакции се нарекуваат автокаталитички. Бидејќи при одвивањето на ваква рекација количеството на катализаторот се зголемува, со текот на времето брзината се зголемува, наместо да се намалува.

Биокатализа

Повеќе за оваа тема ќе најдете на: Ензимска катализа.

Реакции од типот на катализата се случуваат и во живите организми. Тука, катализатори се супстанци наречени ензими, кои се нарекуваат и биокатализатори. Скоро сите ензими се сложени белковински макромолекули по својата структура, а нивното постоење и дејствување се мошне важни за правилното функционирање на организмот. Така, биосинтезата на белковините, процес од витално значење, е невозможна без дејствувањето на ензимите. Најголемиот дел од ензимите се одликуваат со голема специфичност - можат да дејствуваат или само врз еден супстрат, катализирајќи само една реакција, или тоа да го прават на неколку структурно блиски супстрати, катализирајќи една или неколку слични хемиски реакции.