Kataliz nazariyalari. Katalizning katta amaliy ahamiyatga egaligidan kataliz nazariyasini o‘rganish zaruriyati tug‘ildi. Xozircha katalizni to‘la-to‘kis tushuntirib beradigan yagoa nazariya yo‘q, lekin katalizning turli tomonlarini ayrim- ayrim tushuntirib beruchi nazariyalar movjud.
Kataliz nazariyasi tarixiy nuqtai nazardan ikki gruxga; kimyoviy nazariyalar (oraliq birikmalar nazariyasi) bilan fizikaviy nazarichyaga bo‘linadi.
Oraliq birikmalar nazariyasi gomogen katalizni yaxshi tushuntirib bersada, geterogen katalizdakuzatilgan turli funktlarni asbobini tushuntirib bera oladi.
Katalizning fizikaviy nazariyasi adsoroblanish jarayoniga asoslanadi.
YUqoridagilarni xisobga olgan nazariyalar; Teylorning energenik nazariyasi, N.I. Kobozevning aktiv ansanbil’ nazariyasiS.Z. Roginskiyning kim1viy nazariyasi, A.A Balandinning mul’tplet nazariyalari mavjud.
Tajribada ancha tasdiq topgan ko‘pchilik e’tirof qilgan nazariyalardan biri A.A Balandinning mul’tplet nazaniyasidir. Bu nazariyaga ko‘ra, adsorbsion aktiv markazlarning ma’lum sondagi (dunlet, treplet mul’plet) guruhi katalitik markazlarni xosil qiladi. Birdan ortiq markazlarga tortilgan moekula kuchli deformasiyaga uchraydi.
Bu nazariyaga muvofiq ikki xil muvofiqlar bo‘lishi kerak; geometrik va energiyaviy muvofiqlik bo‘lishi kerak.
Agar kristal to‘zumidagi katalizatorlarda boradigan reaksiyalarni A.A.Balandin nazariyasi yaxshi izoxlasa, kristal oldi, amorf tuzilishdagi katalizatordagi jarayonlarni N.I.Kobozevning aktiv ansambllar nazariyasi bir muncha to‘laroq tushuntiradi.
N.I.Kobozev fikricha, aktivmarkazlarning tabiatini kristal xolat bilan bog‘lash noto‘g‘ri. YOyuvchiga yoyilgan katalizator misolida katalitik aktivlik yoyuvchidagi katalizator miqdoriga ekstemal bog‘liqligini ko‘rsatdi vabu nazariyaga ko‘ra aktiv markazlar ma’lum miqdordagi bir qancha atomlar ansambilidan iborat bo‘ladi. Ansambl’ bir xil qancha atomlardan (faqat katalizator atomlaridan) yoki har xil atomlardan (faqat katalizator atomlaridan) yoki xar xil atomlardan iborat bo‘lishi mumkin.
YAna S.Z.Roninskiy va F.F.Vol’kenshteynlar tomonidan ishlab chiqilgan katalizning elektron nazariyasini va N.N.Semenov, V.Voevodskiylar tomonidan ilgari surilgan katalizning radikal nazariyalarini keltiribsh mumkin. Bu nazariyalar tajriba ma’lumotlari bilan boyib tiklanish davrini kechirmoqda.
Fermentativ kataliz xaqidatushunchalar
Tabiiy gomogen katalizator – fermentlar o‘ziga xosligi, yuqori saylovchanligi bilan ajralib turadi. Bo‘lar maxsus oqsil molekulalar bo‘lib ularda bo‘shliq va bir necha aktiv markazlar mavjudbo‘lgani uchun fazoda bir –biriga va aktiv markazlarga nisbatan ma’lum yo‘nalishda yaxshi joylashadi. Ko‘pincha fermentlar tarkibida o‘zgaruvchan valentligi bo‘lgan metallar kiradi. SHuning uchun fermentlarni gomogen metalkompleksli katalizatorlarda sinfiga belgilashadi.
Fermentlar ko‘pgina reaksiyalarni “yumshoq” sharoitlarda olib borishga imkon beradi. Masalan oqsillar pH 7 da proteaza deb ataladigan fermentlar yordamida gidrolizlanadi. Boshqa fermentlar ta’irida azot vodotod bilan uy haroratida va atmosfera bosimida (0,1 Mpa) birikadi, vaxolanki sintetik, anorganiq (geterogen) katalizatorlar yordamida bu jarayonni olib borish uchun 700-800 K harorat va yuqori bosimlar (o‘nlab atmasfera) zarur bo‘ladi. Jorli tabiatdagi xamma jarayonlar maxsus fermentlar tomonidan boshqarib boriladi.
Asosiy tushunchalar.
Kataliz – katalitik jarayonlarni o‘rganuvch fizikaviy kimyo fanining bo‘limidir.
Fermentlar – tabiiy katalizatorlar.
Gomogen katalizda – reaksiyaga kirishuvchi moddlar va katalizator bir xil fazoda bo‘ladi.
Geterogen katalizda – reaksiyaga kirishuvchi moddalar va katalizator har xil fazalarda bo‘ladi.
