Режа: ● Катализ ва унинг механизими ● Катализнинг турлари: гомоген ва гетероген катализ ● Катализатор активлиги ● Қайтар ва қайтмас захарланиш ● Катализаторнинг асосий хусусиятлари ● Катализаторларни тайёрлаш усуллари

8,3 ^. 600

Саноат катализаторлари қуйидаги технологик хусусиятга эга: активлик (фаоллик), ёндириш ҳарорати, танлаш таъсири, заҳарланиш ишқаланишга чидамлиги. Катализаторларнинг асосий хусусиятларидан бири унинг активлигидир(А).

A қ _кат –  (1-V _кат)

_K,  - катализаторли ва катализаторсиз кимёвий реакция тезлиги.

V_кат - катализатор ишхол қилган ёки эгаллаган реакцион ҳажм.

А  m m - вақт ичидаги маҳсулот.

V ^. 
А  (С _кат, С _хомашё, С _{чиқинди}, + Т,Р,S _{сол кат}. ...)

Катализатор қанча актив бўлса, шунча паст температурада жараён кетиши мумкин, бу иқтисодий ва технологик авзалликка олиб келади. Гомоген ва гетероген катализда орадиган каталитик реакциялар катализатор ва модданинг таъсирига қараб 2 та асосий синфга бўлинади: 1) оксидланиш ва қайтарилиш (гомолитик); 2) кислота-асосли (гетеролитик).

Катализнинг оксидланиш-электронли механизми катализатор билан реагент орасидаги электронлар алмашиниши билан ифодаланади. Бу реакцияга кирувчи молекулада электронлар ўтишини енгиллаштиради. Кислота-асосли катализ механизм-реакцияга кирувчи молекула ва катализатор орасида протон ёки ион алмашинуви билан белгиланади. Ҳосил бўлган оралиқ зарядланган комплекс барқарор бўлмай, парчаланади ва бошқа молекула билан реакцияга киришади. Оксидланиш ва қайтарилиш реакциясида катализаторлар сифатида ўзгарувчан металлар қўлланилади (уларнинг оксидлари, сульфатлари ҳам). Кислота ва асосли каталитик реакцияларда –кислота ва асос катализаторлар қўлланилади.
Танланган катализ фақат битта реакцияни тезлаштиради у органик маҳсулотолар саноати учун жуда катта аҳамиятга эга.

Gбутун махсулотга айланувчи дастлабки хом ашё

Танлаш Y_K қ G G   G - умумий дастлабки хом ашё
G G+G_қўш G_қўш - қўшимча махсулотга айланувчи дастлабки
хом ашё

Катализатор сифатида реакция давомида бирор оралиқ маҳсулот хизмат қилса, бундай реакция автокаталитик реакция дейилади.

Гомоген катализ газ ва суюқ муҳитда бориши мумкин. Суюқликда катализатор бўлиб кислоталар, ишқорлар, металл ионлари, газларда-азот оксидлари ва бошқаларга хизмат қилиши мумкин. Гомоген каталитик жараёнлар тезлиги реакцияга киришаётган моддалар концентрациясига, катализатор концентрациясига, температура, босим ва ҳ.к.га бо\лиқ.

A + [кат] A [кат]

U қ K₁ C_A C _кат U қ K₂ C_A C _кат

Гомоген катализаторларнинг камчилиги уларни тайёр маҳсулот таркибидан ажратиб олиш қийин, натижада уларнинг йўқолишига олиб келади.

Гетероген катализда реакция маҳсулотлари қаттиқ катализаторлардан осон ажратилади.

U қ dC_M қ KC_AC _кат

d

Шунинг учун саноат гетероген катализаторлар гомоген катализаторларга қаратилган кўп қўлланилади.

Гетероген катализда оралиқ маҳсулотлар катализатор сиртида ҳосил бўлади, бошқа фаза ҳосил қилмайди.
Катализ жараёни қаттиқ \овакли катализатор иштирокида қуйидаги кичик босқичлардан ташкил топади:
1) Реакцияга кирувчи моддалар оқим ўзагидан катализатор сиртига диффузияси.
2) Реакцияга киришувчи моддаларнинг катализатор \овакларига диффузияси.
3) Катализатор юзасида актив адсорбция (хемосорбция) бунда сиртқи кимёвий бирикма-актив комплекс ҳосил бўлади.
4)Сиртқи комплекс ҳосил бўлган атомларнинг қайта жойланиши (перегруппировка). Бунда маҳсулот-комплекс ҳосил бўлади.