Саноатнинг кимё, нефтгазни қайта ишлаш, озиқ-овқат, ўрмонтехник ва айрим бошқа соҳаларидаги техник тараққиёт катализаторлар ва сорбентларни қўллаш билан узвий боғланган
Саноатнинг кимё, нефткимё, нефтгазни қайта ишлаш, озиқ-овқат, ўрмонтехник ва айрим бошқа соҳаларидаги техник тараққиёт катализаторлар ва сорбентларни қўллаш билан узвий боғланган.
Катализатор ва сорбентлар маҳсулотлар таннарҳини анчагина пасайтиришга хизмат қилади ва одатда унинг сифатини яҳшилайди. Каталитик риформинг, ароматизация, изомеризация ва бошқа жараёнларнинг асосий мақсади юқори сифатли маҳсулотлар олишдир. Катализаторлар атмосферага чиқиб кетаётган газларни зарарли қўшимчалардан тозалаш муаммоларини ечишда улкан ахамият касб этади.
Катализ хакидаги фан физика ва кимё каби “охаклар”га таққаслаганда жуда ёш булсада унинг эришган натижалари шунчалик улканки, органик сентиз ва нефт ва газни кайта ишлаш саъноатлари уз купчилик жараёнларини конструктив оддийрок ва иктисодий авзалрок булган каталатик жараёнларга утказмокда. Полиметрлар синтези, суюк матор ёкилгисини олиш ва кайта ишлаш, табиий ва йулдош газлардан фойдаланиш усуллари, углерод оксидлари, олефинлар ва ацетилен асосида сентизлар, алкиллаш, изомеризация ва купчилик бошка жараёнлар муаммолари факат катализ ёрдамида ечилиши мумкин. Турли катализаторлар иштирокида уз даврида ишониб булмайдиган даражадаги классик органик кимё усуллари бера олмайдиган натижаларни олувчи купгина реакциялар очилди ва урганилди. Органик кимёнинг ва органик саноатнинг келажаки катализни ривожига куп боглик булиб колганлиги этроф этиш лозимдир.
Узбекистонда кимё, нефт ва газни кайта ишлаш саноатларини тезлашган холда устириш учун улкан вазифалар куйилган. Ушбу вазифаларни бажариш каталитик жараёнларни ривожи, кулланилишига жуда куп богликдир.
Катализаторлар ишлаб чикарилиши ривожланияпти сорбентлар ассортеминти кенгайиб бормокда. Хозирги вактида саноатимиз куп хил катик катализаторлар ишлатмокда. Катализатор ва сорбинтларни синтиз килиш ва уларин урганиш учун хар йили хорижда ва бизда куп сонли маколалар чоп этилмокда. Айникса куп маколалар катализаторларни куллашга бугишланган. Куталитик жараёнлар ва риацияларни урганиш масаларига жуда куп маколалар ва моногирафиялар чоп этилган. Бирок катализатор технологияси учун багишланган адабиётлар нисбатан кам. Катализатиорлар ва сорбентлар ишлаб чикиш масалари катализ буйича моногирафияларда жуда оз урин олган.
Катализ сузи, эхтимол, XVI аср кимёгари А. Либавиуснинг «Алхимия» дарслигида биринчи бор киритилган. У грек сузидан келиб чиккан ва парчаланиш ёки бузилиб кетишни англатади.
XIX асрнинг бошида ушбу термин И. Берцелиус томонидан бамисоли узи реакцияда иштирок этмайдиган бирикмалар мавжудлигида кетувчи реакциялар учун конунлаштирилган. Замонавий тушунчаларга биноан каталитик реациялар деб кетишини осонлаштирувчи спецефик модда – катализатор ишлатилган реацияларга айтилади. Ушбу катализаторлар киёвий реакциялар йуналишига анчагина таъсир утказади.
Каталик реаксияларга катализаторлар-ензимлар ёки ферментлар тасирида кетувчи кып сонли реаксиялар киради. Бундай биокаталик реаксиялар кып, турли-туман хаётий жараёнлар асосида ётади, хайвон организми ва ысимлик танасида кетади, биологис ва физиалогик кимёни ырганиш предметидир.
Биологик жараёнларнинг айримлари жуда қадимдан маълум бўлган ва амалий мақсадлар учун фойдаланилган. Мисол тариқасида нон пиширишдаги хамир тайёрлашни, узум виноси ва бошқа шарбатларни вино ва бошқа алкоголли ичимликларни олишдаги бирғиши, вино ачиб қолиши оқибатида сиркани олиниши, пишлоқ пиширишдаги сут махсулотларини бизғиши, бўйовчи моддалар сақловчи ўсимлик ва чиғаноқлар экстрактларини битғиши ва шу кабилар. Фойдаланиётган биокаталиклар реаксияларнинг мазмун-моҳияти кўп асрлар мобайнида номаълум бўлиб қолаверган ва у нисбатан яқинда аниқланган.
Катализаторлар тирик табиатда жуда ахамиятли ролни ўйнайди. Г.К. Боресков деярли барча реаксиялар тирик организмда жуда секин амалга ошади ва фақат биологик катализаторлар иштироки туфайли организм учун керакли тезликда амалга ошади. Кўпгина катализаторлар таркибида, табиий жараёнлар стимулловчи металлар киради.
Одамзот катализ областида тирик табиатдан кўпгина нарсаларни ўрганиши мумкин. Масалан, тирик табиат катализаторлари таъсарида хавонинг азоти атмосфера босими ва одатий хароратда реаксияга киришади, саноатда қўлланадиган бошқа катализаторлар эса фақат бир неча юз атмосфера босим ва 4000С ортиқ хароратлардагина етарли фаолликни намоён қиладилар.
Катализаторларни биринчи бор онгли қўлланилиши Г.М Шваб томонидан амалга оширилган бўлиб этил эфирини спиртдан сулфат кислота ёрдамида олишни VIII-Х асрда очган. Алхимикларнинг (ўрта аср) “фалсафий тош” ни қидиришлари-катализаторларни қидириш билан тенглаш мумкин.
XVIII аср охирида крахмални қандча айланишида кислоталарнинг каталитик таъсири очилди ва қуйидаги биринчи бор қаттиқ катализаторлар қўлланилган: тупроқлар-спиртларни дегидрататсияда; металлар-дегигрирлаш жараёнларида. Бироқ катализ тушунчаси кейинроқ вужудга келди. Фақат 1834 йили Э.Митчерлих “контактли реаксиялар” тушунчасини киритди, 1835 йили эса Д.Бертселиус “катализ” терминини таклиф этди.
Саноат амалиётида хозирда кенг тарқалган қаттиқ катализаторлардан бўлмиш метал платинали катализатор биринчи бор очилган. Ўтган ХХ асрнинг биринчи чорагида водород пероксидни парчаланиш реаксиясида, водородни, углерод монооксидини ва углеводородларни оксидланишларида, спиртни сирка кислотасига оксидланишида платинани тезлаштирувчи таъсири очилди.
1831 йили Филлипс сулфид ангдрини оксидлашда платинани қўллаш учун патент олди. Бироқ колчеданни куйдиришда хосил бўлган олтингугуртли газни қайта ишлашда платина фаоллигини кескин пасайиши уни саноат миқёсида қўлланилишига тўсқинлик қилди. Ушбу ходисанинг сабаби – платинали мишяк бирикмалари ва бошқа захарлар билан захарланишидир, бу ХХ асрнинг охиридагина аниқланди. Фақат шундан сўнгина газларни контактли захарлардан тозалаш услублари ишлаб чиқилди ва биринчи йирик масштабли саноат каталитик жараёни – сулфид ангридини контактли оксидлаш вужудга келди. Контактли услубда сулфат кислота ишлаб чиқариш бир вақтнинг ўзида Россияда (Тентелев кимё заводи) ва Германияда амалга оширилди. Платина катализаторли биринчи контактли аппарат 1897 йилда ишга тушурилди ва колчедан печлари газларини қайта ишлаш учун қўлланилди.
Хозирда минглаб катализаторлар очилган (синтез қилинган) бўлиб улардан бир неча юзи амалиётда қўлланилади. Энг зарур йирик масштабли кимё корхоналари энг жавобгар жараёнларда катализаторларни қўллаш билан ишлайди.
