ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Важнейшие свойства катализаторов из "Развитие представлений в области катализа" Катализ представляет явление, в котором одно или несколько веществ изотермически (но не радиационным путем) увеличивают скорость химической реакции, но не входят в стехиометрическое уравнение реакции. Гетерогенный катализатор состоит из одной или большего числа фаз, обособленных от фаз, образуемых исходными веществами или продуктами реакции. [c.12] Если скорость реакции увеличивается при возрастании концентрации одного или нескольких продуктов или при увеличении поверхности одной или нескольких фаз, образуемых продуктами, то такую реакцию называют автока-талитической. Приведенные определения отличаются от определения, данного Берцелиусом, который первым ввел термин катализ , только большей точностью. [c.12] Приведенной выше реакции участвуют газообразные реагенты, соотношения свободных энергий можно получить из термических данных, используя изохору Вант-Гоффа и тепловую теорему Нернста. [c.13] Необходимые удельные теплоты и химические постоянные берутся из экспериментальных данных. [c.13] Необходимо различать доступную поверхность, истинную поверхность и кажущуюся поверхность, т. е. саму наружную поверхность катализатора. Отношение величин доступной и кажущейся поверхностей, иногда называемое удельной поверхностью, зависит от природы реагирующих молекул, а отношение величин доступной и истинной поверхностей (ж -г 1) —от метода определения. [c.14] Обычно для определения величины удельной поверхности применяют метод Брунауера — Эммета—Теллера (БЭТ), используя в качестве адсорбатов либо азот, либо благородные газы. Но следует всегда помнить, что различие в величинах удельной поверхности только до некоторой степени характеризует катализаторы, приготовленные разными методами, ввиду сложности строения их поверхности и возможности того, что каталитической активностью обладают только определенные участки поверхности. Это само собой разумеется, когда речь идет о катализаторах на носителях. В этом случае при определении величины удельной поверхности следует выбирать газ, избирательно адсорбируемый катализатором и не адсорбируемый носителем. Для этой цели предпочтительно использовать либо водород, либо окись углерода. Однако при использовании водорода возможны существенные ошибки, так как водород проникает в глубь катализатора и растворяется в нем. Хотя хемосорбция окиси углерода и характеризуется значительной селективностью, при использовании СО результаты определения могут быть не совсем надежными поскольку существуют две хемосорбированные формы окиси углерода — линейная СОадс и бидентатная СО адс, весьма вероятно, что в завершенном монослое присутствует только первая форма (в количестве 1,2-10 молекул на 1 см ). Надежным может оказаться применение кислорода при 80° К. [c.14] Поскольку в каталитическом процессе участвует только поверхность катализаторов, последние исключительно чувствительны к загрязнениям, которые могут попасть на поверхность либо из окружающей газообразной или жидкой фазы, либо в результате диффузии изнутри катализатора или его носителя. Такие загрязнения могут адсорбироваться на поверхности и таким образом действовать как яды. [c.16] Во многих случаях яды удаляют в неизмененном состоянии путем десорбции или же их удаляют в виде соединения, образующегося с катализатором при повышении температуры, а также вытесняют другим газом или превращают в более летучие продукты, проводя химическую реакцию часто с воздухом или водяным паром. Если количество яда, содержащееся в реагентах или образующееся во время основного процесса в результате побочной реакции, остается постоянным и сам яд действует обратимо, то скорость реакции может после индукционного периода достигнуть постоянной величины. Скорость процесса в этих условиях может не иметь никакого отношения к истинной каталитической активности. [c.16] Более ограниченное применение имеют методы электролитического нанесения катализатора на менее активный электрод, нанесение катализатора катодным распылением или конденсацией паров, поступающих из форсунки. [c.17] Очень пористые металлические катализаторы приготавливают из сплавов никеля или кобальта с алюминием или кремнием, причем металлический скелет, образующийся при выщелачивании едким натром, представляет чрезвычайно активный катализатор для реакций гидрогенизации. [c.17] Коллоидные растворы металлов-катализаторов легко получить восстановлением подходящих солей. Хотя эти системы не вполне устойчивы, интерес к ним все еще сохранился, поскольку они обладают высокой каталитической активностью и во многом сходны с биокатализаторами — энзимами. [c.17] Вернуться к основной статье