Gomogen va geterogen kataliz nazariyalari

NH
3 + 
O
2 
N
2 + 
H
2
O 
N
2
O
+
H
2
O 
NO 
+ 
H
2
O 
(a ) 
(b ) 
(v ) 
 
Agarda shu jarayon platina ishtirokida olib borilsa, faqat (v) reaksiya sodir 
bo„ladi. Qolgan reaksiyalar ayni sharoitda sodir bo„lmaydi. 
Katalizatorning selektivligini ikki usulda aniqlash mumkin. Birinchi usul 
bo„yicha selektivlik reaksiyaning asosiy mahsuloti massasining hosil bo„lishi 
mumkin bo„lgan mahsulotlar (asosiy va qo„shimcha) massasiga nisbati bilan 
o„lchanadi: 
S
K
 = 
m
i 
.100 

m 
(6) 
bunda: 
m
i
 
– asosiy mahsulot massasi; 
Σm 
– asosiy va qo„shimcha mahsulotlar 
massasi. 
Selektivlikni aniqlashning ikkinchi usuli asosiy mahsulot hosil bo„layotgan 
reaksiya tezligini asosiy va qo„shimcha mahsulotlar hosil bo„lish reaksiya tezliklari 
yg„indisiga nisbati bilan o„lchanadi. Masalan, quyidagi sxematik reaksiyalarni 
olaylik: 
v
1
CnH
2
n+
2 
+O
2 
CnH
2
nO + H
2
O 
A 
n CO
2 
+ n H
2
O 
B 

---

bunda: 
A 
– asosiy mahsulot, 
В 
– qo„shimcha mahsulot. Natijada selektivlik 
quyidagicha ifodalanadi: 

---

S
K
 = 
V
1 
V
1 

V
2 
(7) 
Agarda asosiy mahsulot quyidagi sxema bo„yicha qo„shimcha mahsulotga 
aylansa, ya‟ni: 
v
1
CnH
2
n+
2 
+O
2 
CnH
2
nO + H
2
O 
v
3
n CO
2 
+ n H
2
O 
bo„lsa, selektivlik quyidagicha ifodalanadi: 
S
K
= 
V
1 

V
3 
V
1 

V
2 
(8) 
Katalizator unumdorligi reaktorga joylangan 
1 kg 
katalizatorning 
1 soat 
ishlashi davomida hosil bo„ladigan mahsulot unumi (
kg
) bilan ifodalanadi. Agar 
reaktorga yuklangan (
kg
) yoki 
V
K
(m
3
) 
katalizator 
1 soat 
davomida 
M
m
(kg) 
yoki 
V
M
(m
3
) 
mahsulot hosil qilsa, katalizatorning unumdorligi quyidagiga ifodalanadi: 
V
C
 = M
m
 / t 
yoki 
V
C
 = V
m
 / t V
K
 
(9) 
bunda 
V
C
 
– katalizatorning solishtirma hajmi. 
Katalizatorning ingibirlanishi va regenerasiyasi 
Geterogen katalizda qo„llaniladigan qattiq holdagi katalizator-larning 
ingibirlanishi ikki xil – fizikaviy va kimyoviy bo„lishi mumkin. 
Fizikaviy ingibirlanishga katalizator g„ovaklarini berkilib qolishi, solishtirma 
sirt yoki faza solishtirma faolligining kamayishi (masalan, katalizator sirtiga 
qoplangan modda miqdorining kamayishi va kuyishi) kiradi. 
Kimyoviy ingibirlanishlardan biri xomashyo tarkibidagi katalitik zaharlarni 
katalizator sirtiga adsorbilanishidir. Bu ingibirlanish qaytar jarayon bo„lib, 
xomashyo tarkibidagi katalitik zaharlardan tozalash orqali uning oldini olish 
mumkin. Masalan, neftning hidini yo„qotish jarayonida nikel, platina, palladiy va 
boshqa metallarga 
0,4–1,0 % 
atrofida alyuminiy oksidi, seolitlar va boshqa moddalar 
shimdirilgan holda ishlatiladi. Bu moddalar oltingugurtli organik moddalar ta‟siriga 
sezgir bo„lib, ularning ta‟sirida katalizatorning faolligi kamayadi. 
v
2

---

Katalizatorning o„z-o„zidan zaharlanishiga katalizator sirtida va g„ovaklarida 
uglerodning yutilib qolishi sabab bo„ladi. Masalan, uglevodorodlarning oksidlanishi 
va krekingi, metanni suv bug„i bilan konversiyasi reaksiyalarida katalizator sirtida 
koks hosil bo„ladi: 
2СО → С 
(КОКС)
 + СО
2
 СН
4 
→ С 
(КОКС) 
+ 2Н
2 
2Н
2
 + СО
2
 → С 
(КОКС)
 + 2Н
2
О 
Shu tariqa faolligi kamaygan katalizatorning sirtida hosil bo„lgan koksni 
yuvish yoki yoqish orqali qayta tiklanadi: 
С + Н
2
О
bug‘
 → СО + Н
2
 С + 
О
2
 → СО
2
 
Ba‟zi hollarda katalizatorlarning regenerasiyasida kislota, ishqor va turli 
erituvchilardan ham foydalaniladi. Zaharlangan qimmatbaho metal-larni esa, 
suyuqlantirib tozalanadi.