Природа катализа

Недостаточное внимание к химической природе катализа привело, как отмечал Г. К- Боресков , к распространению мнения о неизменности твердых катализаторов в условиях реакции, что не выдерживает экспериментальной проверки. Показано, что каждому составу реакционной смеси и температуре отвечает определенное стационарное состояние катализатора . Следует говорить о каталитической активности для единой системы в целом, которая включает катализатор и реагирующие вещества. Г. К. Боресков сформулировал правило [c.184]

Энергетика и химическая природа катализа [c.87]

В электрокаталитических процессах особую роль играет хемосорбция частиц на поверхности электродов. Прочность хемосорбционных связей сильно зависит от материала электрода, что и обусловливает, в первую очередь, зависимость скоростей электрокаталитических процессов от природы катализатора. Скорость и направление этих процессов можно регулировать также, изменяя потенциал катализатора, pH и состав раствора, природу носителя, на который нанесен катализатор, и другие факторы. Электрохимические методы изучения катализаторов позволяют глубже подойти к пониманию природы катализа, на основе этих методов можно осуществлять контроль за практически важными каталитическими процессами. [c.265]

Развитие Г. К. Боресковым представлений о химической природе катализа. Долгое время, начиная с работ П. Сабатье, промежуточные соединения рассматривались как объемные фазовые превращения (гидриды, оксиды и т. п.). Эти представления подвергались справедливой критике. Получены достоверные данные о невозможности протекания каталитических гетерогенных процессов с фазовыми превращениями катализатора. [c.184]

Н. Д. Зелинский — патриарх химической науки , творец и автор методов катализа углеводородов и законов избирательного катализа — разделяет взгляды Менделеева на природу катализа. Он также считает, что катализ есть результат контакта, [c.200]

Основная задача теории катализа — подбор оптимального катализатора для заданной реакции. Такой оптимальный катализатор должен осуществлять реакцию с максимальной скоростью и высокой селективностью. На основании только термодинамики нельзя решить, будет ли система действительно реагировать или нет, и если будет, то с какой скоростью. Практически исключена возможность решить при помощи термодинамики и проблему селективности катализаторов. Тем не менее существующие представления о природе катализа позволяют использовать некоторые термодинамические закономерности для предварительного отбора веществ, способных функционировать как катализаторы. [c.24]

Изложенное в книге введение в проблему является, по-видимому, первой попыткой систематического и относительно полного изложения научных и инженерных ее аспектов иа базе использования как литературных данных, так и результатов собственных исследований авторов, их коллег и учеников, К оригинальным относятся главы, излагающие представления авторов об электромагнитной природе катализа, физической модели поверхности, методы квантово-электродинамического расчета структур сопряженных электронных спектров водорода и некоторых материалов, методы разделения металлов по их каталитической активности к водороду. К оригинальным результатам относятся также описания инженерных структур и методов расчета отдельных элементов и систем генераторов. [c.3]

В этом определении отражены и циклический характер каталитических реакций, многократно взаимодействующих с реагентами (и/или с промежуточными веществами ), и химическая природа катализа. Эффект катализа может быть представлен тремя неравенствами [c.167]

ЭНЕРГЕТИКА И ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА КАТАЛИЗА [c.202]

Катализ, по словам одного ученого,— это страна неограниченных возможностей, обещающая химику, одаренному воображением, знаниями и выдержкой, богатейшую жатву . И чем больше мы узнаем о природе катализа, тем больший урожай принесет нам химическая промышленность. [c.202]

КАТАЛИЗ Природа катализа [c.136]

В 1842 г. Мерсер рассматривал катализ как чисто химический процесс — разновидность проявления слабого химического сродства. Позднее со значительно более интересными представлениями о природе катализа выступали многие ученые, например Кекуле писал Можно полагать, что во время сближения молекул в них уже происходит ослабление связи атомов, потому что часть силы сродства связывается атомами других молекул, пока, наконец, прежде соединенные атомы не утратят совсем своей связи и вновь образованные молекулы не разделятся. При таком допущении можно получить известное представление о процессе, происходящем при действии масс и катализе (1858). [c.444]

Аналогично может быть рассмотрена природа катализа в реакции Дильса — Альдера. Известно, что многие реакции диенового [c.501]

Применяя катализаторы одинакового химического состава, можно получить и кристаллические, и аморфные полимеры. Результаты исследований, недавно проведенных автором, в процессе которых были получены изотактические полимеры в количествах по весу в тысячи раз превосходящие вес инициатора, подтверждают гетерогенную природу катализа, приводящего к образованию изотактических полимеров. [c.25]

К а р б о н и п-п о и и ы й м е х а к и з м ката л н т и-ческих превращений углеводородов. Непосредственно связаны с электронными представлениями о природе катализа современные, широко распространенные взгляды на механизм кислотно-щелочного катализа. В связи со значительной химической активностью ионов ионные реакции в растворах широко распространены и для жидкой среды являются наиболее обычным типом химических превращений. Их конкуренция с радикально-цепными реакциями в растворах определяется условиями среды, в частности величиной pH. Работы Института химической физики [175] указывают на возможность ионного механизма и гетерогенного катализа на поверхности твердого тела в толще полимолекулярной пленки идет процесс диссоциации молекул на ионы. Это явление, по-видимому, имеет место и в мономолекулярных пленках и лежит в основе действия различных гетерогенных катализаторов кислотно-основного типа. Мы остановимся здесь на трактовке механизма каталитических превращений углеводородов на катализаторах кислотного характера с допущением промежуточного образования иона карбония. [c.219]

Значительно позже возникли предположения о гомогенной природе катализа в этой реакции , правильность которых позднее была доказана Вендером, Орчином и Шторхом 0 . [c.22]

Процесс этот до сих пор не имеет аналогий, и представляет интерес изучение некоторых вопросов его механизма, кинетики и природы катализа. [c.54]

Термины катализ и катализатор так часто употребляются в повседневной жизни, что уже стали привычными для многих. Однако до сих пор природа катализа, одного из самых сложных и удивительных явлений, далеко не ясна, и в области исследований механизма действия катализаторов остается сделать многое. [c.32]

Развитие идей Либиха в XIX в. было скорее умозрительным совершенствованием гениальных постулатов — предвидений, чем созданием рабочего инструмента для исследования природы катализа, основанного на реально существовавшем уровне знаний и экспериментальных возможностях химиков. [c.291]

Таким образом, во время второго этапа развития представлений о кинетике и катализе была создана в общем формальная кинетика и выдвинут ряд положений о природе катализа. Но большая часть современных концепций в области кинетики и катализа была выдвинута в 20—30-х годах XX в., когда химики смогли, опираясь на электронные теории строения молекул, квантовомеханические представления и пользуясь более совершенными методами исследования, приступить к выяснению механизмов химических реакций. [c.304]

Работы Рогинского послужила отправным пунктом для создания электронной теории катализа, имеющей ряд направлений развития. Наиболее общее из этих направлений — теория полупроводникового катализа. Эта теория показывает, каким образом участие электронов проводимости макротела может обеспечить непрерывное изменение химической связи молекулы реагента с катализатором и как выгодна эта непрерывность при преодолении энергетического барьера. Электронная теория катализа устанавливает зависимость каталитической активности от количества захваченных или специально введенных в кристалл примесей и от природы этих примесей (доноры, акцепторы электронов), а также от формы и размеров первичных кристаллов, от внешних факторов (действие света, подогрев), от электрического поля, окружающего проводник. Электронная теория, которая выбрала, по-видимому, весьма рациональный путь решения всех самых важных и самых главных вопросов катализа [41, стр. 112], до еих пор подробно развита лишь в применении к окислительно-восста-новительным реакциям. В области же кислотно-основных реакций пока применяют значительно менее разработанные представления о природе катализа. [c.316]

Чтобы лучше понять природу катализа, необходимо рассмотреть одну важную обш ую реакцию дикобальтоктакарбонила. Найдено [29], что дикобальтокарбонил в присутствии основания (представляющего по Льюису потенциальный донор электронов) с низкими пространственными уровнями претерпевает реакцию внутреннего окисления — восстановление или диспропорционирование. [c.291]

В 1839 г. Ю. Либих высказал свою точку зрения на природу катализа, он считал, что вещество, находясь в состоянии химического изменения, может передавать через соприкосновение то же самое состояние некоторым другим веществам. При разложении перекиси водорода, — отмечал Ю. Либих, — в присутствии, иапример, окиси серебра движение элементов в первой передается элементам последней, вс.ледствпе чего окись серебра и распадается на серебро и кислород... . [c.353]

Ю. Лнбих впервые попытался объяснить катализ с единой точки фетгия. Его теория оказала влияние на работы химиков, которые занимались изучением каталитических процессов и механизма химических превращений. Однако в XIX в. идеи Ю. Либиха не стали рабочим инструментом для исследования природы катализа, ибо реально суш ествовавший тогда уровень теоретических знаний и зкспериментальпых возможностей не позволил подойти к решению вопроса о тонком механизме химического взаимодействия. [c.354]

В процессе развития науки о катализе многие лабораторные ис- следования были посвящены дегидратации. Это объясняется тем, что окисные катализаторы, например АЬОз, легко приготавливаются и устойчивы к действию ядов. В качестве реагентов применялись спирты, так как продукты реакции в этом случае можно легко анализировать. Одпако раньше сведения о природе катализа вообще были довольно ограниченными. Позднее было установлено, что структура такого типичного катализатора, как окись алюминия далеко не проста. Природа поверхности и типы связей, которые катализатор может образовывать с молекулами адсорбированного соединения, ".,0 сих пор не вполне понятны. Важным стимулом к изучению каталитической дегидратации послужила необходимость получать олефины из спиртов. Однако после разработки способа получения С2Н4 и других непредельных углеводородов из нефти интерес к дегидратации уменьшился. В настоящее время эта реакция имеет значение только для получения непредельных соединений в лаборатории в исследовательских целях, а также для небольшого числа промышленных процессов, таких как синтез бутадиена но Лебедеву. [c.106]

Скорость изменения потенциала в осциллографическо полярографин настолько велика, что в одну минуту можно сделать большое число анализов. Это открывает перед осциллографической полярографией широкие перспективы применения для автоматического контроля производства, для изучения кинетики быстрых химических реакций с участием восстанавливаюш,ихся или окисляющихся веществ, электрохимических реакций, процесса адсорбции веществ на металле. Последнее имеет важное значение для изучения загадочного явления природы — катализа. [c.62]

Точки зрения ученых на природу катализа весьма различны, но в последнее время наблюдается сближение теорий. Многочисленные экснериментальные работы разрушили возведенную ранее стену между гомогенным и гетерогенным катализом. Несмотря на специфику этих типов катализа, ведуш,ая роль в них принадлежит нестойким активным частицам — радикалам или комплексам, сно-собным ускорить химические превраш еяия. Наметился мостик, связы1ваюш ий биологически активные катализаторы с обычными. Правда, природа и структура активных центров на поверхности твердого тела пока остаются невыясненными. Развитие экспериментальных методов поможет углубить изучение природы элементарных актов на катализаторах и в недалеком будущем, несомненно, приведет к познанию основных явлений катализа. [c.98]

Для выяснения механизма каталитических реакций и установления законов катализа используются все пограничные области науки — физика твердого тела, химическая термодинамика, теория строения, учение о химической связи и т. д. Трудно перечислить все разделы наук, которые необходимо привлечь для раскрытия сущности катализа. Как и любое сложное явление в природе, катализ интересен для ученых всего мира выявлением его закономерностей занимается много иссле-дователей. Но не только загадки этого явления, поставленные самой природой, мобилизуют их усилия. Не менее ваншо здесь исключительное з начение катализа для химической промышленности. Каталитические методы получения самых разнообразных веществ и материалов отличаются высокой экономичностью, широко распространены во многих отраслях промышленности. Считается, что более чем 70% всех химических производств используют катализаторы для новых процессов эта цифра возрастет до 90%. [c.107]

Надо признать, что, несмо тря на успехи в расшифровке природы катализа, в освоении этого явления теория отстает от практики. Этот разрыв относится главным образом к вопросу подбора катализаторов, который задерживает развитие промышленного катализа. Он ждет молодых та лантливых ученых, вооруженных современными экспериментальными методами, которые помогут глубоко проникнуть в столь многогранное и слоишое явление природы, как катализ. [c.117]

Катализаторы бывают положительные и отрицательные первые увеличивают скорость реакции, вторые уменьшают ее. Катализаторы для той или иной реакции подбирают главным образом экспериментальным путем. На скорость реакции сильное влияние оказывает природа самого катализатора, его структура, всевозможные добавки к нему (активаторы) и т. д., т. е. сам катализатор обусловливает очень многие факторы, ускоряющие или замедляющие данную реакцию. Кроме того, состав реагирующих веществ, посторонние примеси в них и т. п. также сильно влияют на каталитическую способность данного катализатора. Несмотря на то, что за последние годы в области выяснения природы катализа достигнуты значительные успехи , в настоящий момент теория катализа еще не является основой для р1счета технологического процесса промышленных установок при помощи ее можно только оценить тот или иной катализатор данной химической реакции. [c.228]

Зависимость характеристической вязкости полиэтилентерефталата от природы катализах ора при поликонденсации бис-( 3-оксиэтил)-тереф1алатав расплаве [c.99]

Аналогично может быть рассмотрена природа катализа в реакиии Дильса Альдера. Известно, что многие реакции диено-ного синтеза ускоряются н присутствии протонных кислот или кислот Льюиса. Так, реакция бутадиена с метилвинилкетоном проходит без катализатора за 10 ч при 140 °С, а в присутствпи 5пС14 за 1 ч при 20 "С [44, 1961, т. 83, с. 249]. При этом происходит увеличение не только скорости, но и селективности процесса, как, например, в следующей реакции [44, 1964, т. 86, с. 3899 [c.543]

Количество (x-Ti li. На рис. 15 представлена зависимость скорости полимеризации (достигнутой при постоянном давлении олефина и с различными количествами a-Ti la) от времени. Найдено, что стационарная скорость пропорциональна количеству a-Ti ls, присутствующего в сфере реакции (рис. 16), что находится в согласии с гетерогенной природой катализа [30, 33]. [c.28]

Другими причинами усложнения кинетических уравнений при нуклеофильном катализе являются влияние образующегося продукта на скорость пеакции и изменение природы катализа тора во времени. [c.150]

Так, в самый момент рождения учения о биокатализе столкнулись противоположные точки зренвся на 1фироду от крытого явления. Развязать этот узел можно было только путем изучения природы катализа вообще и дальнейшего распространения новых взглядов на явления биокатализа. [c.62]

Волее полному изложению опытных данных, говорящих о гетерогенно-1 омогенной природе катализа и в заполненных контактами реа1 торах, будет посвящена отдельная статья. Обзор реакций в жидкой фазе и растворах будет также сделан в ближайшее время. [c.372]

Теория промежуточных соединений является наиболее ранней теорией. Еще более 100 лет назад Клеман и Дезорм [33] именно таким образом объяснили каталитическое действие окислов азота в камерном процессе. В 1852 г. русский ученый А. И. Ходнев [34] выдвинул теорию парных соединений . Теория промежуточных соединений по.лучила наиболее развитую химическую форму у Сабатье [7], который считал, например, что гидрирование происходит вследствие промежуточного образования гидрида никеля, дегидратация спиртов — вследствие образоваиия алко олята, алкилирование ароматических соединений галоидалки-лами — вследствие соединения с галоидным алюминием, и т. п. Эта TeopiM способна объяснить циклическую природу катализа, а также такое его важное свойство, как избирательность последняя вытекает из различной химической природы промежуточных соединений в разных [c.464]

В эту категорию также можно включить большую группу реакций, в которых происходит перенос протона между кислородом, азотом или серой, а также общий кислотный или основной катализ, сопровождающийся образованием или разрушением связей более тяжелых атомов. Большинство реакций карбонильной или ацильной группы является реакциями такого рода. Несмотря на то что детальная природа катализа переноса протона в этих реакциях до конца не понята, весьма вероятно, что в переходном состоянии этих реакций протон не находится на вершине потенциального барьера, хотя в переходном состоянии почти определенно его положение отличается от положения в исходных веществах или продуктах реакции. Эти реакции обычно протекают в окиси дейтерия в 2—3 раза медленнее, чем в воде [58] кц о/ко о = 3,0 для общеосновного катализа имидазолом гидролиза этилхлорацетата [59]), но иногда они обнаруживают большие изотопные эффекты кц,о1к0. о = 4,0 и 4,4 для общекислотного и общеосновного катализа реакции морфолина с б-тиовалеролактоном [60]), или практически отсутствие изотопного эффекта кц о/ко о = 1Д для катализируемого по общеосновному механизму аминолиза фенилацетата глицином [7]), или да"/ке обратный изотопный эффект (кщо/ко о = 0,59 для общекислотного катализа присоединения метоксиэтантиола к ацетальдегиду [18]). Как указывалось в гл. 3, разд. Е,2, весьма вероятно, что в переходных состояниях реакций этого типа протон находится в более или менее стабильной потенциальной яме и может содержать существенную нулевую энергию. [c.212]