Катализ химической технологии Катализ в химической технологии. Гомогенный и гетерогенный катализ. Основные механизмы катализа

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Катализ в химической технологии является важным процессом, позволяющим ускорить химические реакции, снизить температуру и давление процессов, улучшить селективность и выходы продуктов, а также уменьшить энергозатраты и сырьевые расходы.

Гомогенный катализ происходит, когда катализатор находится в одной фазе с реагентами, то есть растворен в реакционной среде. Гетерогенный катализ характеризуется наличием катализатора в другой фазе, по сравнению с реагентами. Гомогенные катализаторы обычно образуют комплексы с реагентами, что приводит к образованию активных центров, способных инициировать химическую реакцию. Гетерогенные катализаторы способны к адсорбции молекул реагентов на своей поверхности и последующему проведению реакций на активных центрах.

Основные механизмы катализа включают координационный, субстратный, промежуточно-молекулярный и поверхностный механизмы. Координационный механизм связан с образованием координационных комплексов между катализатором и реагентами. В субстратном механизме молекулы реакционных веществ адсорбируются на активные центры катализатора, что приводит к проведению реакций. Промежуточно-молекулярный механизм включает образование промежуточных соединений, которые затем претерпевают дальнейшие превращения. Поверхностный механизм связан с преобразованием молекул реагентов на поверхности катализатора.

Катализ в химической технологии играет ключевую роль в синтезе таких продуктов, как пластмассы, удобрения, фармацевтические соединения, топливо и многое другое. Введение катализаторов в процессы производства позволяет существенно снизить затраты и повысить эффективность реакций.