Сущность катализа

Лекция 25, Классификация каталитических процессов нефтепереработки по типу катализа. Сущность катализа. Требования к катализаторам. [c.363]

Формализованный (при наличии представлений о физикохимической сущности катализа) подход к определению оптимального состава и условий приготовления промышленных катализаторов базируется на использовании ЭВМ и статистических методов планирования и анализа эксперимента. Созданные к настоящему времени статистические методы поиска промышленных катализаторов позволяют по ограниченной экспериментальной информации просматривать значительные совокупности факторов, предполагаемых априори ответственными за каталитическую активность. Причем планы эксперимента предусматривают возможность варьирования испытываемых факторов на двух и более уровнях в зависимости от сложности поверхности отклика. Выявление доминирующих факторов проводится по различным вариантам ветвящейся стратегии, а их численная оценка — с использованием стандартных приемов регрессионного анализа. [c.20]

Катализом называется ускорение химических реакций в присутствии определенных веществ (катализаторов), многократно химически взаимодействующих с реагентами, но не входящих в состав продуктов реакции [1]. Каталитический процесс включает в себя три этапа адсорбцию, химические превращения на поверхности и десорбцию. Каждый из этапов состоит из нескольких последовательных или параллельных стадий физического и химического взаимодействия промежуточных соединений на поверхности друг с другом и с компонентами газовой фазы. Суммарная скорость каталитического процесса зависит от скоростей его отдельных стадий. Несмотря на специфичность каталитического действия, сущность катализа едина и состоит в том, что катализатор, входя в состав промежуточных соединений, увеличивает степень компенсации энергии разрыва старых связей энергией, освобождаемой при образовании новых связей. Этим самым обеспечивается снижение энергии активации химической реакции. [c.8]

Таким образом, сущность катализа заключается в том, что в присутствии катализатора изменяется путь, по которому проходит суммарная реакция, образуются другие переходные состояния с иными энергиями активации, а поэтому изменяется и скорость химической реакции. [c.199]

Попытаемся ответить на два вопроса 1) какова сущность катализа по общекислотному и общеосновному механизмам вообще и 2) какие особенности сопровождают эти механизмы в ферментативных процессах в частности. Для ответа на первый вопрос проанализируем разли- [c.61]

Катализ рассматривается как особое химическое явление. Чтобы понять сущность катализа, необходимо изучить элементарный акт химической реакции со специфическим (индивидуальным) участием катализатора. [c.179]

Решение таких фундаментальных проблем химии, как проблема сущности катализа, сейчас невозможно без обращения к истории науки и методологии. [c.122]

Сущность катализа. Если дело обстоит действительно так, что почти весь экспериментальный и теоретический материал, которым располагает современная химия, относится в основном к каталитическим реакциям , то вопрос о сущности катализа становится одним из главных в химии. Он включается, таким образом, в основную проблему химии, о которой говорилось выше. [c.135]

II. Дать короткое и в то же время наиболее полно соответствующее сущности определение катализа трудно. Оно должно быть сформулировано и отточено временем. Пока же можно остановиться на таком О/пределении, в котором сущность катализа отражена лишь в самом главном. [c.143]

Теория активированной адсорбции сыграла в развитии катализа очень важную роль. Ола указала на возможность существования такой адсорбции, для осуществления которой необходима энергия активации. В теории активированной адсорбции развита дальше идея об участии валентных сил в процессах адсорбции и впервые четко указана возможность разрыва при этом химических связей, что открывает более широкие пути изучения сущности катализа. [c.36]

Практическое значение определения сущности катализа [c.118]

В соответствии с современными физико-химическими представлениями о сущности катализа катализатор и реагирующие вещества следует рассматривать как единую каталитическую реакционную систему, в которой химические превращения испытывают не только реактанты под действием катализатора, но и катализатор при взаимодействии с реагентами. В результате такого взаимного воздействия в реакционной системе устанавливается стационарный состав поверхности катализатора, определяющий его каталитическую активность. Отсюда следует, что катализатор - не просто место осуществления реакции, а непосредственный участник химического взаимодействия, и его каталитическая активность обусловливается химической природой катализатора и его химическим сродством к реактантам. [c.423]

В соответствии с современными физико-химическими представлениями о сущности катализа катализатор и реагирующие вещества следует рассматривать как единую каталитическую реакционную систему, в которой химические превращения испытывают не только реактанты [c.202]

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУЩНОСТИ КАТАЛИЗА [c.22]

Новое определение сущности катализа позволяет сделать следующие важные выводы [c.22]

Новое определение сущности катализа позволяет а) точно выяснить границу между каталитическими и некаталитическими реакциями б) объяснить исключительную распространенность каталитических реакций в) отграничить процессы инициирования реакций малыми добавками от актов инициирования посредством контакта с бертоллидами г) точнее классифицировать катализ [2] д) наметить новые области исследования катализа, в частности изучить вопрос о сочетании в нем четырех названных эффектов. [c.23]

Начиная со второй главы, будут подробно рассмотрены основные направления в развитии каталитического синтеза. Практически весь синтетический материал может служить доказательством справедливости нового определения сущности катализа, хотя это не всегда будет специально подчеркиваться. [c.23]

Тем не менее Зелинский и. после этих работ в течение некоторого времени не изменил своих взглядов на сущность катализа он по-прежнему стоял на позициях общепринятой тогда теории промежуточных соединений. Однако основания для критики этой теории накапливались у него с каждой новой работой, развивающей открытия, сделанные в 1911 г. И лишь в докладе, прочитанном на IV Менделеевском съезде (19 сентября 1925 г.), он впервые указывал [c.83]

Новая постановка вопроса о сущности катализа, выражающаяся в изучении причин химических изменений органического соединения при его соприкосновении с твердым макротелом, или с поверхностью катализатора, являлась наиболее ценной как в сравнении с классической формой теории промежуточных соединений, так и в сравнении с попытками найти причины гетерогенного катализа в физическом состоянии самих катализаторов. Первый повод к такой новой постановке вопроса о сущности катализа содержался в работах Зелинского 1911—1913 гг. [c.85]

Этим вопросам уделялось до последнего времени исключительно мало внимания, так как господствовало, да и сейчас еще весьма распространено мнение, что сущность катализа можно полностью понять, сведя явление катализа к последовательности других, более изученных или легче поддающихся изучению явлений адсорбции, обычных химических реакций веществ с катализатором и т. п., на исследовании которых и были сосредоточены все усилия. При этом игнорировалось существенное отличие катализа от других химических явлений — конкуренция между реакциями веществ с катализатором и друг с другом, приводящая к непрерывной регенерации контакта. [c.3]

Новое определение сущности катализа позволяет прийти к следующим важным выводам. [c.118]

Ввиду того, что сущность катализа связана с единством дискретной и непрерывной форм организации вещества, теоретические исследования в области кинетики и катализа должны осуществляться не только с позиций стехиометрических законов, но в такой же мере и с позиций законов непрерывности химического изменения. [c.118]

Новое определение сущности катализа позволяет, кроме того а) точно выяснить границу между каталитическими и [c.119]

Детальный механизм реакций гидрирования СО может быть сформулирован исходя из общепризнанной сейчас точки зрения о глубокой химической сущности катализа при рассмотрении взаимодействия монооксида углерода и водорода с активными центрами катализатора. Основным фактором, определяющим динамику поверхностного механизма взаимодействия СО и Н2, вероятные маршруты превращений промежуточных поверхностных комплексов и, как следствие, направление реакции гидрирования монооксида углерода, является форма активации молекул СО и Нт, определяемая природой центрального атома металла, типо.м его литандного окружения и внешними условиями синтеза, в первую очередь, температурой и давлением в системе. [c.169]

II теории катализа. Одним из первых отечественный ученый Л. В. Писаржевский еш,е в 20-е годы XX в. развивал воззрения о сущности катализа с позиций электронного строения вещества. Эти представления в дальнейшем обогатились работами многих отечественных и зарубежных ученых. Существенна роль работ С. 3. Рогинского и его учеников. Значительный вклад внесен Ф. Ф. Воль-кенштейном, В. А. Ройтером, Н. П. Кейср и др. Успешно развиваются электронные представления О. В. Крыловым с сотрудниками. Известны многие исследования зарубежных ученых — К. Хауффе, Л. Полинга, Д. Даудена и др. [c.185]

Со времени работ Митташа (начало XX в.) и до оих пор каталитическая химия продвинулась далеко вперед. Дело подбора катализаторов значительно -изменилось, но эмпирический поиок продолжается. Теория все еще не может пока стать действенным и вполне надежным инструментом предвидения каталитического действия. Пока еще нет да-же общепринятых суждений о сущности катализа. Некоторым-и учеными он определяется только как изме- [c.121]

Внести, полную ясность в вопрос о сущности катализа — дело нелегкое. Однако следует отчетливо представлять себе то обстоятельство, что это — фундаментальный вопрос всей х и-м и и. Вероятно, можно даже утверждать, что от решения этого вопроса зависят стратегические пути развития химии, ее дальнейшие судьбы. Поэтому наряду с усилиями большой армии экспериментаторов, изучающих отдельные стороны катализа, необходимо приложить известные усилия и дедуктивного порядка. Упорная кропотливая работа, которая систематически ведется многими коллек-тивам1и химиков на протяжении десятков лет, от исследования к исследованию приносит свои результаты. Бесчисленное множество наблюдений время от времени обобщается в соответствующие теории, приносящие несомненную пользу. Но тем не менее. этот путь нельзя признать единственным. [c.122]

Часть этого вопроса нами уже рассмотрена главный критерий катализа (способ активации) позволяет, по крайней мере, определить место катализа среди химических явлений. В связи с этим можно сделать и еще один шаг в направлении выяснения сущности катализа, а именно внести ясность в диокуссиоиный вопрос о том, можно ли считать все каталитические реакции единой категорией явлений, несмотря на разнообразие их видов, или эта сумма разных явлений. [c.135]

Чтобы еще ближе подойти к сущности катализа, рассмотрим вопрос о характере неполновалентного взаимодействия между реагентами и катализаторами. Если пользоваться языком мульти-плетной теории, это взаимодействие должно быть таким, которое обеспечивает приблизительное равенство джз/2, выражающее соответствие между энергиями (д) временных связей индексной группы с катализатором в промежуточном комплексе и суммой энергий (5) исходных связей реагентов и вновь образующихся связей в продуктах реакции. При <С5/2 связь в промежуточном соединении окажется столь слабой, что не повлияет на изменение исходных связей реагента, тогда как ири 5/2 произойдет образование прочного соединения реагента с катализатором и для регенерации катализатора потребуется дополнительная энергия активации. [c.136]

Более детальное освещение вопроса о сущности катализа представляет собой специальную задачу. Здесь же показаны лишь основные черты этого явления, связанные с проблемой дискретности и нвгтрерывиости химической организации вещества. [c.143]

Открытие А. Гуотми и Р. Е<аннингемом явлений самосовершенствования катализаторов под влиянием основной реакции было первым указанием не только на необходимость коренного изменения взглядов на сущность катализа, но, главное, на принципиально новый в иауке эмпирический факт саморазвития химической системы. Многолетняя практика органического синтеза давала возможность для получения сколь угодно сложных соединений из самых простых. Но она указывала при. этом лигнь на возможности человека, осуществляющего синтез. История химии не знала ни одного факта, свидетельствующего о том саморазвитии химических реагентов в органическом синтезе, которое постулируется актуалисти-ческими теориями химической эволюции. История каталитической химии предоставила подобные фак7ы саморазвития, но не реагентов, а катализаторов. [c.201]

Наиболее эффективный способ увеличения количества активных молекул — снижение энергии активации, достигаемое применением катализаторов, в чем и состоит сущность катализа. Неорганические катализаторы снижают энергию активации на 16—30 кДж- моль- , биологические —на 68—75 кДж-моль-. При гидролизе а-1,4-глюкозйдной связи в амилозе в пересчете на одинаковые с минеральными катализаторами концентрации катализаторов скорость реакции под действием, например, а-амилазы будет на 9—12 порядков выше. [c.178]

Конечное уравнение (40) отражает физическую сущность катализа. Обратимость процесса в ней учитывается значениями х . Доля необратимых реакцийх = Состав реагирующего газа учтен соотношением А + 1. С уменьшением Ь растет х, так как влияние Ь, стоящей в знаменателе, сказывается значительнее, чем Ь, стоящей под знаком логарифма. Для быстро протекающих реакций удельный адсорбционный потенциал незначителен, т. е. Ь мало, а к велико. При малом т вторым слагаемым в знаменателе можно пренебречь и формула (40) значительно упростится. При больших значениях т X близко к Хр Уравнение (40) справедливо для любого давления в системе, так как величины х, х ц. к выражены в относительных единицах. [c.80]

Для каждой реакции существует свой, наиболее подходящий катализатор, так как каждый из них обладает избирательной способностью (избирательный катализ). Катализ позволяет управлять многими химическими реакциями, происходящими в клетках и тканях, и воздействовать на кожу, направляя или изменяя это действие в нужную сторону. Хотя многое в сущности катализа остается еще неясным, основное в действии биоло-1ических катализаторов вырисовывается с достаточной четкостью. В данной работе мы коснемся главным образом двух групп биологических катализаторов витаминов и гормонов, отчасти ферментов и микроэлементов. [c.130]

В монографии В. И. Кузнецова содержится обобщение результатов исследований в области катализа, с одной стороны, и в области каталитического превращения органических соединений, главным образом углеводоцодов нефти, с другой. Это придает ей определенную целенаправленность. На основе исторического анализа тенденций развития каталитической химии автор приходит к некоторым новым выводам о сущности катализа. При этом, рассматривая современные теории катализа, по- [c.3]

Первые теории катализа появились в конце 30-х и начале 40-х годов прошлого столетия. Вследствие принципиально различного подхода к сущности катализа они положили начало сразу трем нашравлениям в развитии каталитической теории. [c.9]

Ввиду того, что сущность катализа связана с взаимодействием дискретной и непрерывной форм химической организации вещества, теоретические исследования в области кинетики и катализа должны осуществляться не только с позиций стехиометрических законов, но в такой же мере и с позиций законов непрерывности химического изменения. Переход на последние позиции уже происходит стихийно. Но сами по себе эти позиции еще слабы. Законы непрерывности в химии еще очень мало изучены или недостаточно поняты. В дальнейшем законы непрерывности химического движения, интуитивно понятые в свое время Бертолле, Берцелиусом, Либихом, Менделеевым, Коноваловым и научно обоснованные применительно к химии растворов Курнаковым, должны изучаться глубоко, систематически, целенаправленно. Нет сомнения, что при переходе от химии, в основном изучающей химическое строение вещества в дореакционном состоянии, к химии процессов — химии будущего законы непрерывности займут подобающее им место и, видимо, станут более общими, чем стехиометрические законы. [c.22]

Так как сущность катализа связана с взаимной обусловленностью процессов инициирования, химической ориентации и матричной ориентации, то существующие теории кинетики и катализа должны отражать все эти факторы в целом, в их взаимосвязи, а не порознь, как это бывает нередко теперь. Поэтому, например, мультиплетная теория, впервые указавшая на многоточечный матричный эффект, и химическая концепция Рогинского, указывающая на ориентацию за счет субстанциональных свойств катализатора, должны дополнить друг друга и, используя электронную теорию, составить цельные представления о процессах ориентации реакций при каталитическом воздействии агентов. По тем же соображениям цепная теория должна считаться с возможностью матричного эффекта в развитии плоских депей. Кроме того, цепная теория не может не считаться с возможностями параллельного протекания цепных свободно-радикальных реакций и реакций между насыщенными молекулами, само инициирование которых осуществляется за счет наложения молекул на матрицы бертоллида, в результате чего открываются пути непрерывного перераспределения связей. [c.23]

Зелинский открыл такие реакции, которые заставили на первое место в оценке сущности катализа выдвинуть контакт, или соприкосновение веще ства с катализатором как с маиротелом и, следовательно, по-новбку оценить роль катализаторов в органических реакциях. Наряду с этим перемена во взглядах Зелинского на катализ вызвана также самим характером его исследований, которые многим отличались как от исследований в области классического синтеза, так и от работ Ипатьева и Сабатье. [c.84]

Поскольку сущность катализа связана с взаимной обусловленностью процессов инициирования, химической ориентации и матричной ориентации, а также, очевидно, и с эффектом аггравации, то существующие теории кинетики и катализа должны отражать все эти факторы в целом, в их взаимосвязи, а не порознь, как это бывает нередко теперь. Поэтому, например, мультиплетная теория, впервые указавшая на многоточечный матричный эффект и химическая концепция Рогинского, Боресг ова и др., указывающая на ориентацию за счет субстанциональных свойств катализатора, должны дополнить друг друга и, встав на рельсы электронной теории, составить цельные представления о процессах ориентации реакций при каталитическом воздействии агентов. [c.119]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология