Катализ мембранный

Основное содержание учебника составляют разделы, которые, судя по монографиям и периодической литературе, наиболее необходимы биологам. Прежде всего это основы термодинамики и химическое равновесие, физическая химия растворов неэлектролитов и электролитов, учение о пограничных потенциалах и электродвижущих силах, химическая кинетика и катализ. В дополнение к традиционному изложению этих разделов приведено описание некоторых специфических приложений физической химии, важных для биологии. Так, кратко рассмотрены свойства полиэлектролитов, ионный обмен, мембранное равновесие и мембранные потенциалы, ионоселективные электроды, основы хроматографии и экстракции. [c.3]

Классич. область применения Э.- исследования оптич. св-в материалов, в т.ч. измерения оптич. постоянных тонких (напр., оксидных) пленок, а также их толщин. Интерес к Э. возрос в 70-80-х гг. 20 в. в связи с особым значением, к-рое приобрели анализ структуры, изучение физ.-хим. св-в и контроль чистоты пов-стей благодаря быстрому развитию твердотельной (прежде всего полупроводниковой) электроники. Э. используют также в исследованиях физ. и хим. адсорбции в глубоком вакууме на плоских пов-стях Si, Ag, Pt и др., адсорбции полимеров на фанице жидкость-газ и жидкость-жидкость, процессов катализа на микроуровне, св-в верх, слоев пов-стей, подвергнутых коррозии, в электрохимии для имения окисления и восстановления электродов, в микробиологии для исследования оболочек клеток и липидных мембран и др. [c.475]

Для селективного выделения Oj и HjS из смесей газов, содержащих в основном метан, в промышленном масштабе используют только полимерные мембраны или мембраны на основе блок-сополимеров. Перспективным вариантом этого процесса является мембранный катализ использование квази-жидких мембран, на поверхности которых материал мембраны (для СОз и HjS это щелочи или соли щелочных металлов) обратимо взаимодействует с выделяемым компонентом, облегчая [c.74]

В первый том вошли главы, посвященные общим вопросам, структуре биополимеров, энергетике и функциям клеточных мембран. Во втором томе изложены основы ферментативного катализа, описаны пути синтеза и распада молекул в живых организмах. В настоящем, третьем томе рассмотрены вопросы биохимической генетики, роста и дифференцировки тканей, химического взаимодействия клеток, а также влияния внешних факторов на процессы обмена веществ. [c.4]

Поверхностный слой сплавов на основе палладия обогащается более тугоплавким компонентом в ходе катализа. Эти сплавы используются как проницаемые для водорода мембранные катализаторы (см. [2 ], с. 80—93).— Прим. перев. [c.114]

Перенос водорода между донором и акцептором, которые яв-.ляются разными веществами, называют гидрированием — дегидрированием или гидрированием с переносом водорода. Последний термин начали использовать раньше, чем появились работы по катализу на мембранах, проницаемых для водорода. [c.101]

Реакции с выделением водорода, в том числе дегидрирование и дегидроциклизацию, на обычных катализаторах ведут с разбавлением исходного вещества или при пониженном давлении, чтобы увеличить степень превращения. Другим способом является удаление образующегося водорода через мембраны, в качестве которых были предложены тонкостенные трубки из платины или палладия [92], из сплава палладия с 25% (масс.) серебра [93]. На том же сплаве, как на мембранном катализа- [c.116]

Необходимо отметить, что системы с нелинейной кинетикой и потоками массы и (или) энергии извне или вовне встречаются весьма часто. Так, например, биохимия (регуляторные стадии, включающие аллостерические энзимы), динамика жидкостей (через напряжения Рейнольдса) подчиняются существенно нелинейным законам, жизнь растений или атмосферные явления большого масштаба прямо определяются потоками электромагнитной энергии Солнца, поведение клеточных мембран управляется разностью электрических потенциалов, автоколебания играют важную роль в гетерогенном катализе и т. д. Не умножая примеров, можно сказать, что ритмические явления и образование структур являются общим характерным свойством широкого класса физико-химических систем [27, 40—43]. [c.95]

Jelliiiek H.H.G. et al., J. hem. Edu ., 49 (3), 148—170 (1972). Подборка статей по химии поверхностей, коллоидам, поверхностно-активным веществам и полимерам, включающих вопросы исследования адгезии, загрязнений, катализа, мембран, эмульсий и т п. [c.503]

Молекулярная биология исследует молекулярную природу основных явлений жизни, прежде всего наследственности и изменчивости. Эти явления определяются строением и свойствами нуклеиновых кислот — информационных макромолекул. Становление молекулярной биологии связано с открытием генетической роли нуклеиновых кислот и с ее расшифровкой. Гены, т. е. фрагменты молекул ДНК и РНК, программируют синтез белков. Эти молекулы являются законодательными , а белки — исполнительными . Молекулярная биология началась с открытия трансформации бактерий посредством ДНК (Эвери, Мак-Леод, Мак-Карти, 1944). Молекулярная биология ищет объяснение биологических явлений в химии и молекулярной физике. Она изучает широкую совокупность жизненных процессов, в том числе ферментативный катализ, мембранный транспорт, механохимические явления и т. д. В отличие от классической биохимии, молекулярная биология объединяется с физикой и ее специфика состоит именно в физических аспектах исследований и задач. [c.220]

Молекулярная биология исследует молекулярную природу основных явлений жизни, прежде всего наследственности и изменчивости. Эти явления определяются строением и свойствами нуклеиновых кислот, и возникновение молекулярной биологии связано с открытием их биологической функциональности. Годом рождения молекулярной биологии можно считать 1944, когда Эвери, Мак-Леод и Мак-Карти [1] открыли трансформацию бактерий посредством ДНК (см. стр. 486). Молекулярная биология ищет объяснение биологических явлений в химии и молекулярной физике. Тем самым, биология включается в единую область точного естествознания. Молекулярная биология изучает не только наследственность и изменчивость, но всю со-вокуп-ность жизненных процессов — ферментативный катализ, мембранный транспорт, механохимические явления и т.д. Реализуется общий атомно-молекулярный подход к биологическим проблемам. [c.483]

Исследованию феррата ЗгРеО в последнее время уделяется большое внимание, поскольку этот материал и его допированные производные представляют значительный интерес для применений в области катализа, мембранных устройств для выделения кислорода из газовых смесей и т.п. Тем не менее, ряд вопросов, касающихся особенностей структуры и электропереноса, остается нерешенным. В настоящей работе вьшолнены измерения содержания кислорода, электропровод- [c.13]

Современная биология широко использует физическую химию. Все процессы в живом организме связаны с превращением вещества и энергии, а именно эти превращения изучает физическая химия. Основоположник отечественной физиологии И. М. Сеченов писал Физиолог — это физико-химик, имеющий дело с явлениями в животных организмах . Ту же мысль высказал позднее другой выдающийся физиолог — И. П. Павлов ...клетка в некотором отношении похожа на физико-химичес-кую лабораторию. Понятно, что там надо ждать и всех тех явлений, которые бывают при физико-химических процессах . Для иллюстрации справедливости этих высказываний достаточно перечислить некоторые актуальные проблемы современной биологии, решение которых основано на применении законов физической химии термодинамика и энергетика биопроцессов, осмотические явления и мембранные равновесия, окислительно-восстановительные процессы и редокс-потенциалы в физиологических средах, кинетика биологических процессов, ферментативный катализ и т. д. [c.8]

С 1950—1960-х годов катализ вошел в новую полосу развития. Он положил начало нестационарной кинетике, стереоснецифичес-кому синтезу, небывалой селективности действия цеолнтовых и мембранных катализаторов. Все это — первые шаги в область принципиально нового катализа и одновременно проникновение в старый катализ все новых и все более совершенных физических методов исследования. Именно поэтому современное учение о катализе и можно считать по-прежнему молодым, поскольку у него все еще впереди Его ближайшие перспективы — это разработка теорий большей степени общности и эвристичности, логический синтез нестационарной кинетики с теориями саморазвития химических систем. Перед ним перспектива восхождения на вершины химических знаний, где будут одновременно решаться задачи освоения каталитического опыта живой природы и создания эффективных методов управления жизнью растений и животных. Речь может идти, нанример, о самообеспечении азотом хлопчатника и злаковых растений по принципу действия азотобактера в бобовых растениях. Промышленность азотных удобрений тогда вообще будет не нул<на. И хотя это может рассматриваться сегодня как бесконечно удаленный идеал интенсификации экономики, его нельзя рассматривать как несбыточную фантазию. Это уже обсуждается на меж- [c.245]

Изучение химического состава ферментов показало, что все они без исключений содержат белок. Белковая природа ферментов объяснила многие детали их синтеза в клетках, причины, по которым они легко фиксируются на мембранах, и вместе с тем поставила важную проблему в теореии катализа — вопрос о механизме действия биологических катализаторов, которые, обладая очень сложной геометрической структурой, не являются вполне жесткими , подобно кристаллическим оксидам или металлам, а могут изменяться уже в процессе каталитической реакции. [c.355]

Применение ПАВ, а также электролитов позволяет эффективно управлять процессами вознииювения и разрушения дисперсных систем, регулировать их устойчивость, структурно-механические и другие свойства. ПАВ участвуют в самых разнообразных микрогетерогенных химических, биохимических, физиологических процессах, таких, как мицеллярный катализ, явления обмена, проницаемость мембран и т. д. Управление устойчивостью всевозможных дисперсньсх систем лежит в основе многих технологических процессов. [c.9]

Большое значение исследований агреги1ювання макромолекул и их ассоциации с другими молекулами, так же как и процессов солюбилизации, определяется тем, что все эти явления лежат в основе многих процессов, происходящих в живых организмах (образование мембран и клеточных структур, обменные процессы, ферментативный катализ и т. д.). [c.283]

Серов Ю.М., Грязнов В.М. Композитные водородопроницаемые мембраны и мембранные катализаторы на пористом металлическом и керамическом носителе//У1 Российская конференция "Механизмы катализ ических реакций". Тез.докд., г.№1, с.266, М.-2002г. [c.23]

МЕМБРАННЫЙ КАТАЛИЗ, основан на избират. переносе через катализатор, как через мембрану, одного из в-в, участвующих в р-ции. Мембраной (мембранным катализатором) может служить сам катализатор или к.-л. материал с нанесеиньш на него каталитически активньпы в-вом. [c.27]

Весьма важным разделом Ф.х., тесно связанным с хим. кинетикой, является учение о катализе, т. е. об изменении скорости и направления хим. р-ции при воздействии в-в (катализаторов), участвующих в р-ции, но остающихся химически неизменными после каждого цикла превращений и поэтому не входящих в состав конечных продуктов. При гомогенном катализе катализатор и реагирующие в-ва находятся в одной фазе в мол.-дисперсном состоянии, товда как при гетерогенном катализе катализатор образует самостоят. фазу, отделенную границей раздела от фазы, вк-мй находятся реагирующие в-ва. Наличие границы раздела фаз в гетерогенном кягализе означает его зависимость сгг физ. состояния пов-сти катализатора и его изменений в ходе р-ции. В качестве самостоят. типа рассматривают микрогетерогенный катализ, напр, ферментативный катализ и мембранный катализ, играющие особенно важную роль в биол. процессах. Быстро развивается металлокомплексный катализ, характеризующийся весьма высокой селективностью и мягкими условиями осуществления р-ций. [c.94]

Необходимо отметить, что образовавшиеся в процессе превращения глицеральдегид-З-фосфата 2 молекулы НАДН в дальнейшем при окислении могут давать не 6 молекул АТФ, а только 4. Дело в том, что сами молекулы внемитохондриального НАДН не способны проникать через мембрану внутрь митохондрий. Однако отдаваемые ими электроны могут включаться в митохондриальную цепь биологического окисления с помощью так называемого глицеролфосфатного челночного механизма (рис. 10.10). Цитоплазматический НАДН сначала реагирует с цитоплазматическим ди-гидроксиацетонфосфатом, образуя глицерол-З-фосфат. Реакция катализи- [c.349]

Рассмотренные выше принципы относятся к катализу, протекающему в водной фазе, так называемому гомогенному катализу. Однако в клетках или тканях организма осуществляется значительное число реакций на границе раздела фаз по механизмам гетерогенного катализа. Естественно, что в данных условиях катализ и кинетика ферментативных реакций должны отличаться от традиционной ферментативной кинетики. В условиях гетерогенного катализа субстрат, как правило, неподвижен по отношению к ферменту, который находит его в начале каталитической реакции. Это связано с локализацией субстрата в мембранах или агрегацией его в тех или иных локусах клетки. Таким образом, в первой фазе каталитической реакции субстратом является не отдельная молекула, а неводная фаза того или иного агрегата. В литературе имеется даже соответствующий термин суперсубстрат , обозначающий матрицу, на которой иммобилизован конкретный субстрат для [c.79]

Гидрогенизация ацетилена водородом, диффундирующим через мембранный катализ агор в виде труОки из сплава Ро( - 20 масс.% Ад,осуществлялась при давлениях ацетилена 10 - 1СГ ми рт.ст, и в интервале температур от 78° до 224 с, Давление водорода у входной поверхности меморашюго катализатора изие-няли от I до 20 мм рт.ст. [c.211]

МЕМБРАННЫЙ КАТАЛИЗ, основан на избират. переносе через катализатор, как через мембрану, одного из в-в, участвующих в р-ции. Каталитически активное в-во м. б. и нанесено на мембрану, изготовленную из другого материала. Для р-ций с участием водорода мембранными катализаторами служат палладий и его сплавы, с участием кислорода — серебро. При этом водород или кислород проникают через катализатор в атомарной форме, активной для их присоединения к молекулам, адсорбированным на противоположной пов-сги катализатора. Сопряжение р-ций, напр, дегидрирования и гидрирования, на разных пов-стях катализатора исключает образование трудноразделимой смеси участников обеих р-ций. Гидрируемое в-во и водород поступают к пов-сти катализатора из разных фаз, что уменьшает адсорбц. конкуренцию между этими в-вами и приводит к повышению скорости и селективности гидрирования. [c.321]

Вторым примером может служить палладий, обладающий высокой селективностью в процессах дегидрирования (см. табл. 37, № 9), хотя его электронная конфигурация отвечает полностью заполненной d-оболочке (4d ). Возможно, что вследствие только что законченного заполнения 4d-opбитaлeй эти электроны подвижны и могут принимать участие в образовании связи между металлом катализатора и адсорбирующимся углеводородом [170]. Однако в данном случае каталитическая активность может быть связана и с исключительной способностью металлического Pd к поглощению водорода не исключено, что процесс дегидрирования протекает по механизму мембранного катализа, сдвигающего равновесие реакции благодаря специфическому удалению водорода в сторону образования продукта реакции. [c.182]

Показано, что в ходе каталитического процесса в фазе мембраны образуются медьсульфидные и железосульфидные комплексы, что право,цит к существенному росту микроволновой проводимости полимерных мембран после катализа. [c.19]

Рассмотрены механизм активации реагентов катализатором катализ на цеолитах ферментативный катализ электродных реакций перенос водорода на мембранных катализаторах. Приведены современные представления о строении органических кристаллов, описаны новый хроматоструктурный метод изучения структуры молекул и методы электронного зонда для исследования строения поверхностей и тонких пленок. [c.2]

Однако ферменты, связанные с нерастворимыми подложками, важны не только с практической точки зрения. Ферменты, присоединенные к нерастворимым подложкам, имеющим хорошо охарактеризованную поверхность, представляют собой простые модели для изучения влияния микроокружения на связывание субстрата, а также на общий ход катализа, что имеет несомненно и теоретический интерес. Поскольку большинство ферментов in vivo связаны с мембранами или находятся в виде каких-то других комплексов в естественном окружении, исследования в этом направлении имеют особое значение. [c.12]

Решение этих задач сопровождается расширением научно-исследовательских работ по созданию ряда новых промышленных процессов радиационно-химических, плазмохимических методов синтеза, исиоль-зование лазеров в химических процессах, расширение применения гомогенного катализа, работ по иолупропицаемым мембранам в процессах разделения расширение использования фотохимического инициирования для радикальных реакций хлорирования, сульфоокисления и сульфохлорирования, что позволяет работать при сравнительно низких температурах в области синтеза витаминов, фармацевтических и душистых веществ. [c.9]