|
PERSPEKTİVALAR
Sanoatda katalitik jarayonlar ko'lami yildan-yilga ortib bormoqda. Atrof-muhitni ifloslantiruvchi moddalarni zararsizlantirish uchun katalizatorlar tobora ko'proq foydalanilmoqda. Gaz va ko‘mirdan uglevodorodlar va kislorodli sintetik yoqilg‘ilarni olishda katalizatorlarning roli ortib bormoqda. Yoqilg'i energiyasini elektr energiyasiga tejamkor aylantirish uchun yonilg'i xujayralarini yaratish juda istiqbolli ko'rinadi.
Katalizning yangi kontseptsiyalari ko'plab qimmatli xususiyatlarga ega bo'lgan polimer materiallar va boshqa mahsulotlarni olish, energiya ishlab chiqarish usullarini takomillashtirish, oziq-ovqat ishlab chiqarishni, xususan, mikroorganizmlar yordamida alkanlar va ammiakdan oqsillarni sintez qilish orqali ko'paytirish imkonini beradi. Tabiiy biologik katalizatorlarga ularning katalitik faolligi va selektivligi bilan yaqinlashadigan fermentlar va organometalik birikmalarni ishlab chiqarish uchun genetik muhandislik usullarini ishlab chiqish mumkin bo'lishi mumkin.
Adabiyot:
Geyts B.K. Katalitik jarayonlar kimyosi. M., 1981 yil
Boreskov G.K. Kataliz. Nazariya va amaliyotga oid savollar. Novosibirsk, 1987 yil
Gankin V.Yu., Gankin Yu.V. Katalizning yangi umumiy nazariyasi. L., 1991 yil
Tokabe K. Katalizatorlar va katalitik jarayonlar. M., 1993 yil
Tarkibiga ko'ra katalizatorlar 1) modifikatsiyalangan; 2) aralash va 3) ommaviy axborot vositalarida.
1) O'zgartirilgan katalizatorlar. Modifikator - bu reaktsiya uchun katalitik faol bo'lmagan, ammo katalizatorning ma'lum sifatlarini (issiqlik barqarorligi, kuch, zaharga chidamlilik) yaxshilaydigan boshqa moddaning kichik miqdorini (10 - 12 g.% gacha) katalizatorga qo'shish. . Agar modifikator faollikni oshirsa, u promouterdir. Harakat xarakteriga ko'ra promouterlar a) ga bo'linadi. elektron, katalizatorning kristall panjaralarining deformatsiyasiga olib keladi yoki elektronlarning ish funktsiyasini kerakli yo'nalishda o'zgartiradi. Masalan, Cl qo'shilishi - metanol oksidlanishi uchun kumush katalizatorda: CH 3 OH ® CH 2 O; b) barqarorlashtirish, katalizatorning dispers strukturasining sinterlanishini oldini olish. Masalan, Al 2 O 3 va SiO 2 promotorlari ammiak sintezida temir katalizatorining birlamchi kristallarini barqarorlashtiradi: N 2 + 3H 2 ® 2NH 3 . Ishning birinchi kunida kristallar sinterlanadi, 6 dan 20 nm gacha kattalashtiriladi. Kristallar interfeysidagi erkin energiya zaxirasi kamayadi va faollik pasayadi. Kiritilgan promotorlar, qaytarilmasdan, sintez haroratida eriydi, kristallar yupqa plyonka bilan qoplanadi va ularning sinterlanishiga to'sqinlik qiladi. Shu bilan birga, ikkala qo'shimchada ham kislotali sirt mavjud bo'lib, unda NH 3 molekulasi kuchli adsorbsiyalanadi, azot molekulalarining sorbsiyasini oldini oladi va katalizator faolligi pasayadi; ichida) tuzilmani shakllantirish, neytrallashtiruvchi kislota markazlari Al 2 O 3 va SiO 2 . Masalan, K 2 O, CaO va MgO, lekin ularning miqdori 4-5 og'irlik% dan oshmasligi kerak, chunki ular minerallashtiruvchi ta'sirga ega, ya'ni. Fe kristallarining sinterlanishiga hissa qo'shadi.
2) Aralash katalizatorlar. Aralash katalizatorlar ma'lum bir reaksiya uchun bir nechta katalitik faol komponentlarni o'z ichiga olgan, mutanosib miqdorda olingan katalizatorlar deyiladi. Bunday katalizatorlarning faolligi qo'shimcha emas, lekin quyidagi sabablarga ko'ra ekstremal qiymatga ega bo'ladi: kattaroq faza chegarasiga ega bo'lgan mexanik aralashmalarning shakllanishi, ya'ni. katta miqdordagi erkin energiya bilan ( masalan, HCºHC + H 2 O ® CH 3 -CHO reaktsiyasi uchun katalizator CdO + CaO / P 2 O 5 \u003d 3-4 aralashmasidir; £ 3 molyar nisbatda yuqori selektivlik kuzatiladi, ammo katalizator granulalarining kuchi past; da ³4 - granulalarning yuqori quvvati, lekin past selektivlik); shpinel tipidagi qattiq eritmalar hosil bo'lishi(masalan, V 2 O 5 +MoO 3 oksidlanish katalizatorida V 2 O 5 kristall panjarasining bo'sh o'rinlariga Mo +6 kationi kiritiladi. Panjara deformatsiyasi tizimning erkin energiyasini ko'payishiga olib keladi; yangi faolroq katalizatorlarning reaksiya sharoitida hosil bo'lishi(masalan, metanol CO + 2H 2 ® CH 3 OH sintezi uchun xrom-sink katalizatori ishlatiladi:
ZnO + CrO 3 + H 2 O ® ZnCrO 4 × H 2 O
2ZnCrO 4 × H 2 O + 3H 2 ® + 5H 2 O
Kvadrat qavs ichida katalizatorning qaytarilishidan so'ng olingan faol faza ko'rsatilgan bo'lib, u asosan yangi katalizator hisoblanadi.
3) Qo'llab-quvvatlanadigan katalizatorlar. Tashuvchi granulalarning shakli va hajmini, optimal gözenekli tuzilishini, mustahkamligini, issiqlikka chidamliligini va xarajatlarni kamaytirishni aniqlaydi. Ba'zida faollikni oshiradi (qarang, ligand maydoni nazariyasi). Media tasnifi: sintetik– silikagel, faollashtirilgan uglerod, alyuminiy oksidi (g, a), keramika; tabiiy- pemza, diatomli tuproq; g'ovak hajmi bo'yicha- gözenekli (10% dan ortiq), g'ovak bo'lmagan (10% yoki undan kam); don hajmi bo'yicha- katta (1-5 mm), kichik (0,1-1,0 mm), mayda (0,1 mm dan kam); o'ziga xos sirt o'lchamiga ko'ra- kichik (1 m 2 / g dan kam), o'rta (1-50 m 2 / g), rivojlangan (50 m 2 / g dan ortiq).
Kataliz fan va texnikaning eng dinamik va jadal rivojlanayotgan sohalaridan biridir. Doimiy ravishda yangi katalitik tizimlar ishlab chiqilmoqda va mavjudlari takomillashtirilmoqda, yangi katalitik jarayonlar taklif qilinmoqda, ularning asboblari o'zgartirilmoqda, katalizatorlarni o'rganishning yangi fizik-kimyoviy usullari takomillashtirilmoqda va paydo bo'lmoqda. Neft-kimyo va neftni qayta ishlash kompleksi korxonalarida amalga oshiriladigan kimyoviy jarayonlarning aksariyati katalitikdir. Kataliz va katalitik texnologiyalarning rivojlanishi asosan neft-kimyo mahsulotlarining bozordagi raqobatbardoshligini belgilaydi. Shu bois neft kimyosi uchun kataliz bo‘yicha yuqori malakali mutaxassislarni tayyorlash zarurati dolzarb masala.
Kataliz o'ziga xos hodisadir. Umumiy shaklda katalitik xususiyatlarga ega bo'lgan moddalar mavjud emas. Har bir reaksiya o'ziga xos katalizatordan foydalanishi kerak.
Foydalnilgan adabiyotlar:
1. Geyts B.K. Katalitik jarayonlar kimyosi. M., 1981 yil
2. Boreskov G.K. Kataliz. Nazariya va amaliyotga oid savollar. Novosibirsk, 1987 yil
3. Gankin V.Yu., Gankin Yu.V. Katalizning yangi umumiy nazariyasi. L., 1991 yil
4. Tokabe K. Katalizatorlar va katalitik jarayonlar. M., 1993 yil
5. Collier ensiklopediyasi. - ochiq jamiyat. 2000.
Do'stlaringiz bilan baham: |
