Катализаторы специфичность высокая

Различают два основных класса каталитических процессов— гомогенный и гетерогенный катализ. Гомогенный катализ рассматривался в главе II. Гетерогенные каталитические процессы с применением главным образом твердых катализаторов имеют огромное промышленное значение. Помимо специфичности действия, твердые катализаторы обладают высокой термостабильностью и легко отделяются от реакционной среды. Некоторые наиболее важные гетерогенные каталитические процессы перечислены в табл. 52. [c.202]

С. Осуществление процессов обезвреживания в сорбционно-каталитическом режиме может оказаться эффективным лишь при очень низких начальных концентрациях токсичных веществ, большой адсорбционной емкости катализатора, специфичности кинетических зависимостей доокисления (необходимо предотвратить десорбцию продуктов неполного окисления). Этот метод требует высоких энергетических и капитальных затрат (необходимо не менее двух параллельных реакторов и система периодического подогрева воздуха в течение регенерации катализатора). [c.168]

Ферменты являются биологическими катализаторами, отличаясь от неорганических катализаторов более высокой эффективностью и строгой специфичностью. [c.133]

В реакциях с участием сложных органических молекул число возможных промежуточных продуктов становится очень большим. Таковы наиболее важные в техническом отношении реакции горения — процессы окисления высших углеводородов [41]. Направить подобные процессы по определенному химическому пути удается только с помощью катализаторов, обладающих высокой специфичностью. В отсутствие подобных направляющих факторов процесс разветвляется по столь многим каналам, что точное количественное его описание становится неосуществимым. Для такого рода сложных процессов большую пользу могут принести модельные кинетические схемы, приближенно описывающие сложную и запутанную совокупность многообразных элементарных реакций последовательностью нескольких стадий. Каждая из этих стадий заменяет целую группу параллельных и последовательных реакций участвующие в ней вещества не конкретизируются химически, но определяются только символически. Для каждой стадии подбирается простое кинетическое уравнение, приближенно выражающее ее кинетику. С примером подобной модельной схемы мы познакомимся ниже в применении к окислению углеводородов. [c.275]

Аппараты гетерогенного катализа, особенно контактные аппараты, в которых реагируют газы на твердых катализаторах, специфичны и весьма разнообразны. В любом случае контактные аппараты должны работать непрерывно, обладать высокой производительностью и интенсивностью, обеспечивать режим процесса, близкий к оптимальному, в особенности оптимальный температурный режим. [c.180]

Когда было установлено значение адсорбционных явлений для активности катализатора, то в первое время высказывались предположения, что каталитическая активность обусловливается повышением концентрации реагируюш,их веществ, поглощаемых катализатором. Подобное повышение концентрации может влиять на скорость реакции, но им никак нельзя объяснить нередко наблюдаемую на опыте очень высокую активность катализатора и высокую специфичность катализирующего действия. В некоторых реакциях гетерогенного катализа скорость реакции возрастает чрезвычайно резко (иногда от практически нулевой скорости) это указывает на очень сильное снижение энергии активации и не может быть объяснено только повышением концентрации. [c.343]

Проблема механизма ферментативного катализа имеет большое значение для развития химии и химической технологии. Как известно, каталитическое действие ферментов количественно в значительной степени превосходит соответствующий эффект небиологических катализаторов. Помимо того, ферменты, в отличие от небиологических катализаторов, обладают высокой специфичностью действия, т. е. способностью катализировать реакции строго определенных партнеров и в строго определенном направлении, что исключает различные побочные реакции. Как уже говорилось ранее, ферменты в отличие от многих небиологических катализаторов оказывают каталитическое действие в мягких условиях (водные растворы, низкая температура, нейтральная среда и т. п.), что предотвращает возможность разложения неустойчивых веществ и — самое главное — позволяет осуществлять часто очень сложные химические процессы со значительно меньшими энергетическими затратами. [c.6]

Так как в катализе могут играть роль только соединения, легко образующиеся и легко разрушающиеся, то соответствующие связи в них не должны быть слишком прочными. Иногда такая связь для своего возникновения требует некоторой энергии активации, поэтому такой вид адсорбции получил название активированной адсорбции. Первое время высказывались предположения, что- каталитическая активность обусловливается повышением концентрации реагирующих веществ на поверхности катализатора. Некоторое увеличение скорости реакции можно объяснить повышением концентрации, но, как показывают расчеты, им нельзя объяснить значительную активность катализатора и высокую специфичность катализирующего действия. Предполагается, что когда молекула реагирующего вещества в результате активированной адсорбции вступила во взаимодействие с атомами катализатора (образовалось поверхностное соединение), то энергия активации, необходимая для превращения, в такой адсорбированной молекуле меньше, чем в свободной. Поэтому, превращение происходит с меньшей затратой энергии. Здесь энергия тратится главным образом на отделение продуктов реакции от поверхности катализатора десорбцию). [c.306]

Можно утверждать, что без катализа вообще была бы невозможна жизнь. Достаточно сказать, что лежащий в основе жизнедеятельности процесс ассимиляции двуокиси углерода хлорофиллом растений является фотохимическим и каталитическим процессом. Простейшие органические вещества, полученные в результате ассимиляции, претерпевают затем ряд сложных превращений. В химические функции живых клеток входит разложение и синтез белка, жиров, углеводов, синтез различных, часто весьма сложных молекул. Таким образом, клетка является своеобразной и весьма совершенной химической лабораторией, а если учесть, что все эти процессы каталитические — лабораторией каталитической. Катализаторами биологических процессов являются особые вещества —ферменты. Если сравнивать известные нам неорганические катализаторы с ферментами, то прежде всего поражает колоссальная каталитическая активность последних. Так, 1 моль фермента алкогольдегидрогеназа в 1 сек при комнатной температуре превращает 720 моль спирта в уксусный альдегид, в то время как промышленные катализаторы того же процесса (в частности, мeдь)J при 200° С в 1 сек превращают не больше 0,1 — 1 моль на один грамм-атом катализатора. Или, например, 1 моль фермента каталазы при 0°С разлагает в одну секунду 200 000 моль перекиси водорода. Наиболее же активные неорганические катализаторы (платиновая чернь) при 20° С разлагают 10—80 моль перекиси в 1 сек на одном грамм-атоме катализатора. Приведенные примеры показывают, что природные биологические катализаторы во много раз превосходят по активности синтетические неорганические катализаторы. Высокая специфичность и направленность действия, а также способность перерабатывать огромное количество молекул субстрата за короткое время при температуре существования живого организма и позволяет ферментам в достаточном количестве давать необходимые для жизнедеятельности соединения или уничтожать накапливающиеся в процессе жизнедеятельности бесполезные, а иногда и вредные продукты. [c.274]

В гл. III рассматриваются методы, в которых используются каталитические реакции. Последние, особенно в случае биологических катализаторов — ферментов, часто оказываются достаточно селективными и обладают высокой чувствительностью при определении следовых количеств катализатора. Специфичность, которая во многих случаях может исключить предварительное разделение веществ, в сочетании с высокой чувствительностью дает идеальное решение ряда аналитических задач. Мы попытались сделать большой литературный обзор по аналитическому применению каталитических реакций, чтобы показать, насколько широко они используются в аналитической химии. [c.7]

Одно из основных свойств катализаторов — их высокая специфичность. Для каждого процесса подбирается соответствующий катализатор с учетом его избирательности, в результате в промышленность внедряются самые разнообразные катализаторы. [c.37]

Действие катализаторов отличается высокой специфичностью. Особенно это относится к катализаторам, действующим в живом организме — ферментам. Катализаторы, особенно ферменты, чувствительны к ядам (As, H N, Hg b и др.), в присутствии которых активность катализаторов резко снижается. Вещества, не являющиеся катализаторами, но увеличивающие каталитическое дей- [c.234]

Катализаторы часто проявляют высокую специфичность их действия. Специфичность каталитического действия заключается в том, что во многих случаях катализаторы избирательно увеличивают скорость только одной какой-нибудь из реакций, не влияя заметно на скорости других реакций, возможных для тех же исходных веществ. Так, а результате дегидратации этилового [c.495]

Гомогенными катализаторами чаще всего являются растворимые в реакционной среде комплексы металлов. Преимущества гомогенных катализаторов состоят в специфичности их действия и активности при низких давлениях и температурах. Специфичность обусловлена тем, что каталитическое действие данного комплекса металла может тонко изменяться при варьировании лигандов, координационного числа комплекса или степени окисления центрального атома металла. Недостатки гомогенных катализаторов связаны со сложностью их отделения от продуктов, с разложением катализатора и его высокой стоимостью, особенно если используются металлы платиновой группы. Несмотря на экономические преимущества гетерогенных ката- [c.35]

Таким образом, под влиянием металлических катализаторов полимеризация олефинов может протекать с высокой степенью специфичности с образованием кристаллических полимеров, в которых все мономерные единицы расположены одинаковым образом. Для этого в процессе синтеза полимера необходимы регио-и стереоспецифические взаимодействия между растущей цепью полимера, катализатором и реагирующим мономером. [c.201]

Во-первых, все ферменты в отличие от неорганических катализаторов обладают более высокой специфичностью каждый из них действует лишь на строго определенную реакцию, протекающую в организме (опыт 42). [c.86]

Высокая химическая специфичность. В отличие от химических катализаторов ферменты обладают значительно большей специфичностью каждый и.я них действует лишь на строго определенную реакцию или группу реакций, протекающих в организме. Предполагается, что в организме человека одновременно функционирует около 1000 различных ферментов. При этом они образуют сложные ферментативные системы, которые обеспечивают в живой клетке протекание целого ряда строго последовательных и согласованных между собой реакций. Если бы ферменты не обладали столь высокой специфичностью, это привело бы к быстрому распаду всех веществ в клетках и к гибели всего организма. [c.167]

Строение ферментов. По сравнению с неорганическими катализаторами ферменты имеют значительно более сложное строение. Каждый фермент содержит белок, которым и обусловлена высокая специфичность биологических катализаторов. По своему строению ферменты подразделяются на два больших класса однокомпонентные и двухкомпонентные. К однокомпонентным относятся ферменты, состоящие только из белковых тел, которые обладают каталитическими свойствами. У этих ферментов роль активных групп выполняют определенные химические группировки, входящие в состав белковой молекулы и получившие название активных центров. [c.168]

Достоинством комплексных катализаторов является изменение каталитических свойств при изменении лигандов. Это позволяет достичь высокой специфичности и избирательности таких катализаторов. [c.362]

Ферментативный катализ тесно связан с жизнедеятельностью животных и растений. Все жизненно важные процессы в организмах управляются органическими катализаторами, называемыми ферментами или энзимами. Для ферментативного катализа характерны высокая специфичность и каталитическая активность, достигаемые при невысоких температурах и давлениях. В настоящее время ферменты все больше используются в промышленности. [c.362]

Высокая химическая специфичность. Данный фермент, сильно ускоряя протекание одного процесса, оказывается вовсе неактивным для другого. Подобно тому, как для каждого замка имеется свой ключ, так и для каждой биохимической реакции эффективным катализатором является лишь строго определенный фермент. Предполагается, что в организме человека одновременно функционируют около 1000 ферментов. [c.142]

Отравление катализатора крекинга весьма специфично. Если для подавляющего большинства катализаторов сернистые соединения, окись углерода, кислород и другие вещества являются ядами, то присутствие их почти не влияет на процесс крекинга. Но зато некоторые азотсодержащие соединения резко снижают активность катализатора, вызывая обратимое отравление его. Необратимо отравляютка-тализатор соединения щелочных металлов. Длительное воздействие паров воды при высокой температуре также приводит к необратимой потере активности катализатора в основном за счет уменьшения удельной поверхности его. Все технологические схемы крекинга предусматривают тщательную очистку исходного сырья от щелочных металлов. Замечено, что степень отравления различными азотсодержащими соединениями симбатна их основным свойствам. Повышение молекулярного веса азотсодержащего соединения увеличивает отравляющую способность его. Степень отравления понижается с повышением температуры. Так, присутствие 1% хинолина снижает скорость крекинга нри 575° С на 30%, а нри 500° С уже на 80%. При этом полная потеря активности катализатора наступает при содержании хинолина, покрывающего лишь 2% всей поверхности катализатора. [c.238]

В отличие от небиологических катализаторов ферменты — высоко специфичны, они имеют активные центры, многие из них проявляют свою активность в присутствии коферментов (коэнзи-мов) небелковой природы, то есть в таких случаях ферменты являются сложными белками К сожалению, до сих пор нет достаточной четкости в определениях коферментов и кофакторов Одни авторы отождествляют эти понятия, другие используют лишь один термин — коферменты, третьи выделяют ионы некоторых металлов в разряд активаторов, прямо не связывая их с кофермен-тами, и т д Накопленный фактический материал служит веским основанием подразделять белки-ферменты на две группы — простые ферментные белки и сложные ферментные белки, из которых сложные содержат в своем составе неорганические и/или органические небелковые структуры — коферменты Коферменты могут обратимо или необратимо (простетические группы) связываться с белковой частью — апоферментом Полный ферментный комплекс называют холоферментом Если же действие некоторых ферментов лишь активируется неорганическими ионами или атомами металлов и не снимается полностью в их отсутствии, то такие активаторы следует называть кофакторами [c.62]

Для получения информации о структуре активного центра мы провели вымораживание жидким азотом продуктов, получающихся при восстановлении водородом комплекса (I), адсорбированного на силикагеле (опыты проводились в интервале температур 70—330° С). Выяснилось, что циклопентадиен элиминируется при температуре 80° С, а начиная с 240—245° С появляются продукты бутановой фракции (бутан и буте-ны) это означает начало разложения трибутилфосфинного лиганда. Следовательно, катализатор начинает работать при температурах, соответствующих распаду Р (С4Нд)з. Из рис. 1 видно, что катализатор, обладая высокой суммарной активностью, не является специфичным. [c.170]

Активностью определяется специфичность катализатора (см. гл. V). Кинетическое измерение распространяется сперва на единственный субстрат, на который мы действуем определенным катализатором. Если мы теперь сменим субстрат, то обнаружатся в большинстве случаев существенные различия в скорости реакции. Под специфичностью мы понимаем именно эти различия чем они больше, тем специфичнее катализатор. Мы различаем структурнохимическую и стереохимическую специфичность в зависимости от того, обладают ли субстраты различным строением или только разной конфигурацией. Для некоторых органических катализаторов характерна высокая специфичность, более высокая специфичность других катализаторов может быть вызвана искусственно путем замещения. [c.12]

Действие катализаторов отличается высокой специфичностью. Особенно это относится к катализаторам, действующим в живом организме — ферментам. Катализаторы, особенно ферменты, чувствительны к ядам (Аз, НСН, НдСЬ и др.), в присутствий которых активность катализаторов резко снижается. Вещества, не являющиеся катализаторами, но увеличивающие каталитиче- < ско е действие катализаторов, называются промоторами. Изучение таких добавок имеет важное значение при изготовлении и подборе катализаторов. [c.233]

Если аппаратурное оформление гомогенного катализа не требует сооружений специальной конструкции, то аппаратура гетерогенного катализа, и особенно контактные аппараты, в которых газообразные реагенты взаимодействуют на твердых катализаторах, специфична и разнообразна. Контактные аппараты должны работать непрерывно, обладать высокой интенсивностью, обеспечивать температурный режим процесса, близкий к оптимальному. Конструкции контактных аппаратов различаются в зависимости от способа контакта газов с катализатором, подвода или отвода тепла и т. п. По этим признакам контактные аппараты подразделяются на 1) контактные аппараты поверхностного контакта (катализ на стенках, трубках, катализаторных сетках) 2) контактные аппараты с фильтрующим слоем катализатора 3) контактные аппараты со вжшенным (псевдоожиженным) слоем катализатора [c.127]

При обсуждении активности и селективности следует особо подчеркнуть, что высокая акивность и высокая специфичность ферментов — это их различные функции, никак не связанные друг с другом. Каталаза — высокоспецифичный и высокоактивный фермент, но известно большое количество высокоспецифичных лигаз, проводящих реакции с очень небольшими скоростями. С другой стороны, некоторые активные гидролазы обладают широким спектром субстратной специфичности. Высокая специфичность ферментов является их биологически необходимым свойством. Без абсолютной специфичности большинства ферментов существующая форма жизни оказалась бы невозможной, поскольку в клетке существуют различные гомологические или функционально близкие субстраты, которые подвергаются совершенно различным типам превращения. Ферменты в живых системах невозможно заменить никакими другими катализаторами, ибо все они не обладают необходимой качественной особенностью ферментов — их субстратной специфичностью. [c.69]

Представляет интерес также применение в качестве катализаторов гидродеалкилирования гидридов различных металлов и их сплавов. В работе В. В. Лунина и Б. Ю. Рахамимова [92, с. 122] исследованы каталитические свойства гидридов сплавов 2г—N1— —Н и 2г—СО—Н, нанесенных на силикагель, в реакции гидродеалкилирования толуола. Указанные катализаторы сохраняют преимущества индивидуальных гидридов высокую активность, продолжительное действие без дополнительной регенерации. Специфичность гидридных катализаторов обусловлена содержанием в их кристаллической решетке больших количеств водорода — до 450 мл/г [198]. Постоянное присутствие водорода в структуре катализатора снижает такие нежелательные явления, как спекание катализатора и коксоотложение на его поверхности. Рентгенофазовый анализ гидридов сплавов 2г—N1—Н и 2г—Со—Н показал, что в процессе работы катализатора на поверхности гидридной фазы частично выделяется металл с меньшей теплотой сублимации (N1 или Со). При этом образуется каталитическая система N1—2г— N1—Н/510г. В работе показаны преимущества таких систем перед катализаторами N1, 2г—N1—Н и N1—5Юг. [c.294]

Rh-катализатор. Ir/ и Os/ в этой реакции существенно менее активны (рис. 33). Следует отметить, что в этой реакции каждый из изученных катализаторов обладает некоторой специфичностью. Например, на Rh/ реакция идет с высоким температурным коэффициентом кроме того, на этом катализаторе, как и на Os/ , в заметной степени проходят вторичные превращения образовав-щихся изогептанов в алканы состава Сб и даже g. Появление в катализате изогексанов может быть описано следующей схемой [c.162]

При разработке катализатора необходимо учитывать, что каталитическое действие твердой фазы определяется ее селективностью, удельной активностью и удельной поверхностью, а также влиянием специфичных ингибиторов. Поэтому для относительно простого процесса (например, полное гидрирование ненасыщенной молекулы) выбирается металл, дающий наивысшую активность (с учетом его цены). Этот металл наносится на носитель таким образом, чтобы получить возможно большую его поверхность. Для реакции гидрирования может быть подобран носитель с развитой поверхностью, который проявляет некоторую активность в этой реакции, например СГ2О3. Однако активные металлы обладают настолько более высокой удельной активностью, что носители лучше рассматривать как средство создания наиболее развитой поверхности первичного катализатора. [c.31]

Аналогичные закономерности наблюдаются прн катализированном ферментами синтезе (биосинтезе) полимеров. Мономеры в этом случае являются бифункциональными соединениями, но вследствие высокой специфичности катализатора оказывается возможным взаимодействие лишь одной из функциональных групп мономера с определенным концом растущей полимерной цепи. Например, фермент полинуклеотидфосфорилаза, с помощью которого происходит биосинтез полирибонуклеотидов из нуклеозиддифосфа-тов, катализирует взаимодействие концевой 3 —ОН группы растущей полинуклеотидной цепи с пирофосфатной связью в мономере [c.368]

Сопряженные реактцш в клетке идут часто с факторами индукции, практически равными единице. Это становится возможным в результате того, что эти реакции катализируются высоко специфичными катализаторами — ферментами, которые катализируют стадии типа (VI.4) и (VI.6), но не катализируют стадию (VI.5), которая в мягких условиях живой клетки протекает со скоростью, намного меньшей скорости катализированных стадий. [c.251]

Ионно-координациокная полимеризация характеризуется высоким координирующим действием каталитических систем, как правило, специфичных для каждой из них и соответствующего мономера. В качестве катализаторов используются комплексные соеди- [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология