ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Каталитическая способность сплавов из "Кинотехнический метод физико-химического анализа" Еще в конце XVII1 в. было точно установлено, что присутствие небольших количеств некоторых, не вступающих в химическую реакцию, веществ может очень сильно повысить скорость последней, а иногда даже изменить и самое направление процесса. Позднее было обнаружено, что такие вещества, названные катализаторами, могут не только ускорять, но и замедлять ту или иную химическую реакцию. [c.28] Это интересное явление долгое время после его открытия не могло быть объяснено, пока возникшая в конце XIX в. физическая химия не внесла новые идеи и методы в изучение явлений природы. [c.28] Только с этого времени начинается систематическое изучение катализа и природы катализаторов. [c.28] Классическое определение катализатора принадлежит Оствальду [40]. Катализаторами могут быть металлы, их сплавы, окислы, соли, органические соединения и пр. [c.28] В нашу задачу входит рассмотрение частного случая гетерогенного катализа, а именно — ускорения газовых реакций металлами и их сплавами. Более того, мы ограничимся обсуждением только таких работ, в которых исследовались смешанные катализаторы. [c.28] Согласно Митташу [47], смешанный катализатор состоит из двух или нескольких веществ, причем отношение количества этих составных частей прп изготовлении катализатора может быть в известных пределах произвольным. [c.28] Для смешанных катализаторов является наиболее характерным то, что действие смеси двух или большего числа составных частей не является аддитивным, но часто может оказаться более сильным, чем действие отдельных компонентов. Иногда может измениться даже самый характер этого действия. [c.28] Таким образом, здесь наблюдается новое явление, которое, согласно Пизу и Тэйлору [42], состоит в том, что смесь двух или большего числа веществ может производить большее каталитическое действие, чем это вытекает пз закона аддитивности. [c.28] Добавка, небольшое количество которо11 вызывает новое, более сильное действие катализатора, часто называется активатором или промотором. [c.29] Характер усиления может быть далеко не одинаковым. Для наг.1ядного представления Митташ построил диаграмму, которая показывает, как изменяются каталитические свойства с составом смешанного катализатора (рис. 15). Если линия. [c.29] Если кривая значительно поднимается над прямой линией, проведенной при предположении аддитивности, то следует различать простое усиление (если одна добавка А сама по себе неактивна) или взаимное усиление, т. е. коактивацию (если оба компонента уже сами по себе являются катализаторами). [c.29] В других случаях условием повышения скорости химической реакции на катализаторе является наличие линий раздела между отдельными кристаллами, различными по составу. Согласно утверждениям Касселя [43] и Гофмана [44], один компонент катализатора адсорбирует почти исключительно одно из реагирующих веществ, а другой — другое. На границе фаз оба вступающих в реакцию вещества встречаются в достаточной концентрации и при этом происходит реакция. Двухмерная диффузия адсорбированных молекул является необходимым условием реализации такого механизма. В этом случае каждый из компонентов смесп в отдельности совсем не является катализатором. [c.30] В рассматриваемом случае активность линий раздела фаз играет роль более принципиального характера, чем простая локализация двойных столкновений адсорбированных молекул. Потенциальное поле в таких местах имеет совершенно особое строение. Вильштеттер [45] утверждает, что линии раздела фаз могут иметь новые свойства, так как в этих местах атомные поля компонентов взаимно накладываются друг на друга и изменяются. Это взаимное усиление он называет син-эргией. Габер [46] также указывает на то, что более сильные поля, образующиеся в местах соприкосновения различных веществ, приводят к деформации адсорбированных молекул и благодаря этому у силивают действие катализатора. [c.30] Шваб и Шультес [47] показали, что при синэргетическом усилении действия катализатора понижается энергия активации, в то время как при структурном усилении такого явления не наблюдается. [c.30] Таким образом, фазовые пограничные линии являются активными центрами, значительно понижающими энергию активации молекул, вступающих в химическую реакцию. На этом свойстве смешанных катализаторов основано подробно описанное ниже исследование катаолитической активности сплавов. [c.30] Хотя применение смешанных катализаторов в технике и получило широкое распространение, однако создание новых более эффективных контактов до сих пор остается весьма актуальной проблемой. Кроме того, изучение химических процессов, имеющих место прп применении смешанных катализаторов, является чрезвычайно интересной областью теоретических исследований. [c.30] Систематические исследования подобного рода были предприняты Ринэкером с сотрудниками [48—58], а несколько позднее Капустинским и Шмелевым [59]. [c.31] Ринэкер изучал скорость химических реакций на различных контактах. В числе утих катализаторов имелись как гомогенные, так и гетерогенные сплавы, а также сплавы, представляющие собой интерметаллические соединения. Свойством, характеризуюицтм степень каталитического действия сплава, была выбрана энергия активации которая вычислялась из температурной зависимости скорости химической реакции. Исходя из зависимости энергии активации от состава сплава, по данным эксперимента строились диаграммы состав — энергия активации. Как показал опыт, такой выбор каталитического свойства оказался весьма удачным, так как энергия активации достаточно резко изменяется с составом сплавов. [c.31] Исследование проводилось статическим методом при температурах 120—200 . Скорость химической реакции наблюдали по росту давления газов. [c.31] Распад 30%-ного водного раствора перекиси водорода изучался на пластинках из сплавов различного состава. [c.31] Вернуться к основной статье