Катализ основные особенности

Как и неорганические катализаторы, ферменты ускоряют только те реакции, которые протекают самопроизвольно, но с очень малыми скоростями. В то же время ферментативный катализ значительно отличается от неферментативного. Одной из основных особенностей ферментов по сравнению с неоргйническими катализаторами йвляется их способность действовать в мягких условиях, т. е. при достаточно низких температурах, нормальном давлении и реакции среды, близкой к нейтральной. Каталитическая активность ферментов при этом черзвычайно высока. Например, ионы железа каталитически ускоряют реакцию разложения перекиси водорода, а атомы того же железа в составе фермента каталазы проводят ту же реакцию в 10 млрд. раз быстрее. Вторая особенность ферментов заключается в строгой специфичности их действия и проявляется в способности ферментов реагировать лишь с определенным химическим соединением, классом соединений или действовать на определенную химическую связь. [c.52]

Имеется весьма большое количество работ, связывающих каталитическую активность твердых катализаторов с их кислотностью, так что рассматривать их здесь не представляется возможным. В качестве примера на рис. 1.9 показана связь крекирующей активности алюмосиликатного катализатора с его общей кислотностью. Более подробно это соответствие будет прослежено в главе IV в связи с проблемой подбора катализаторов, здесь же мы остановимся лишь на основных особенностях гетерогенного кислотно-основного катализа. [c.36]

ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГЕТЕРОГЕННОГО КАТАЛИЗА [c.397]

Этот короткий обзор некоторых основных особенностей реакций автоокисления показывает сложность составляющих его процессов. Принимая цепной характер описанных реакций окисления, ясно видно, что любое вещество, способное давать свободные радикалы, будет потенциальным катализатором и любое вещество, превращающее активные радикалы в неактивные или в молекулы, будет потенциальным ингибитором. Однако разнообразие возможных реакций, охватывающих инициирование, обрыв, перекрещивание с разветвленными реакциями — истинными или вырожденными,— требует детальной интерпретации для каждой реакции окисления и затрудняет обобщения, которые, вероятно, могут быть ошибочными. Изучение катализа и ингибирования этих реакций окисления проводилось либо с практической целью, как в случае ингибирования нежелательных процессов окисления материалов при их хранении или использовании, так и для катализа определенных окислительных процессов, либо для разъяснения результатов кинетических измерений и оценки некоторых констант скоростей. Обе эти задачи будут проиллюстрированы примерами в следующих разделах. [c.452]

Теперь мы перейдем к описанию основных особенностей механизмов катализа на металлах. [c.33]

Как определяют энергию активации Что такое катализ Каковы основные особенности каталитических процессов [c.59]

Инфракрасная спектроскопия приобретает все большее значение в исследованиях химии поверхности, адсорбции и гетерогенного катализа как один из источников наиболее прямой и надежной информации о структуре поверхностных соединений и природе адсорбционных сил. Основная особенность этого метода, который впервые был распространен на исследование поверхностных явлений Терениным [1], состоит в том, что он дает возможность обнаруживать и изучать отдельные функциональные группы и химические связи молекул на поверхности твердого тела. Для исследования физической адсорбции, не сопровождающейся перестройкой и образованием новых валентных связей в молекулах, особое значение имеет высокая чувствительность внутримолекулярных колебаний к воздействию окружающей среды, что позволяет не только идентифицировать те или иные химические структуры, но и судить о деформациях, которым подвергается молекула при контакте с поверхностью адсорбента. [c.116]

Современная теория органического катализа связывает стереохимические особенности участвующих в реакции веществ с особенностями атомной структуры активных центров и энергетическими соображениями, одновременно представляя физический и химический подход к катализу. Основные положения этой теории [c.12]

Основные особенности катализа на никелевых комплексах [c.183]

Катализ относится к числу мало разработанных областей современной физической химии. В настоящее время нет общей теории каталитических явлений и даже нет твердой уверенности, что мы учитываем все основные особенности каталитического процесса. Все же отдельные теоретические разделы в катализе исследованы достаточно подробно, и благодаря этому можно анализировать механизмы отдельных классов реакций, дать общие кинетические схемы при изучении скоростей процессов, высказать некоторые суждения о природе каталитически активной поверхности и даже поставить вопрос о теоретическом подборе катализаторов, используя метод аналогий там, где нет достаточной ясности в теории. [c.3]

С середины 30-х годов стало очевидным, что основные особенности адсорбции и катализа на активных контактах обусловлены изменением теплот адсорбции и энергий активации адсорбции и катализа с заполнением. Из многочисленных экспериментальных работ, приведших к этому выводу, следует особенно подчеркнуть открытие логарифмической кинетической изотермы [5], столь усиленно обсуждаемой в последнее время [c.5]

Основное направление научных исследований — развитие химии растительных веществ. Опубликовал (1847) первый отечественный учебник биохимии — Курс физиологической химии . Исследовал так называемые студенистые растительные вещества (пектиновые вещества) и их роль в жизнедеятельности организмов. Первым в России стал пропагандировать унитарную теорию О. Лорана и Ш. Ф. Жерара. Выступил с резкой критикой обобщений Я. Я. Берцелиуса в области катализа, в особенности понятия жизненная сила , в которой усматривал проявление витализма. Па многих примерах доказал (1852), что каталитические явления — это обычные химические реакции взаимодействия между реагентами и агентами с образованием и распадом промежуточных соединений. Работал также в области теоретической термохимии. Под влиянием идей Гесса на основе определений теплот растворения солей сделал вывод (1843), что количество теплоты, выделяемой при растворении соли в воде, зависит от силы сродства между ними. [c.543]

Основные особенности катализа и кинетики на неоднородных поверхностях [c.70]

При каталитическом синтезе кислородсодержащих производных углеводородов представляется возможным регулировать процессы окисления. Марголис 3, 27] рассмотрела реакции каталитического окисления, в том числе и углеводородов она установила, что одной из особенностей этих реакций является то, что они могут быть связаны с взаимодействием поверхностных радикалов с кислородом. При адсорбции молекул на катализаторе может иметь место реакция переноса заряда, и, говоря языком электронной теории катализа, образующаяся в результате этого структура адсорбата зависит от относительной величины энергии электронных уровней катализатора и субстрата. Этот основной вопрос был рассмотрен в гл. 5, где отмечалось, что в некоторых случаях молекулы могут хемосорбироваться слабо и таким образом, что получающиеся при этом поверхностные соединения не имеют результирующего заряда. Для такого случая Волькенштейн [28] постулировал существование незаряженных поверхностных свободных радикалов, которые связаны ковалентной связью с поверхностью катализатора. В других случаях, когда имеет место прочная хемосорбция, можно считать, что адсорбированные частицы имеют эффективный заряд, и поэтому их можно рассматривать как ион-радикалы. Любарский [29] предложил механизм многих каталитических реакций с участием углеводородов при этом он также исходил из представления о существовании таких поверхностных радикалов. Оп считал, что они выполняют ту же роль, что и центры передачи цепи в гомогенных газофазных реакциях окисления. Однако можно полагать, что такое представление является лишь другой формой выражения более ортодоксальной электронной теории катализа. Чтобы показать, насколько близки к истине эти два подхода, рассмотрим кратко основные особенности некоторых каталитических реакций окисления углеводородов. [c.325]

Как правило, газы легко хемосорбируются на поверхностях переходных (и родственных им) металлов. Однако, вообще говоря, проблема специфичности данного адсорбента к адсорбируемому газу пока не решена. Практическое и теоретическое значение зависимостей типа приведенных в табл. 4.2 велико, поскольку они определяют основные особенности катализа, электродных реакций и т.п. Наглядным примером тому может служить каталитическое гидрирование олефинов. Металлы, которые не хемосорбируют ни водород, ни олефины, не обладают и каталитическим действием (см. табл. 4.2). [c.84]

Основная особенность механизма кислотно-основного катализа состоит в том, что он всегда включает как стадию протонирования реагирующей молекулы, происходящего при взаимодействии с кислотой, так и стадию депротонирования, обусловленную взаимодействием с основанием. Поэтому в растворе всегда должны иметься как кислота, так и основание. Роль основания при этом часто играет растворитель. [c.289]

I. Основные особенности гетерогенного катализа [c.90]

Впервые наиболее полно основные особенности метода газовой хроматографии в катализе были использованы Эмме-том и сотр. в 1955 г. в микрокаталитическом импульсном методе несколько позднее газовая хроматография для этой цели стала широко применяться у нас - и за рубежом - . Сущность этого метода заключается в том, что непосредственно перед аналитической хроматографической колонкой (рис. 1) устанавливается каталитический реактор. Исходное вещество вводится в реактор 14 импульсами, а катализат потоком газа-носителя подается на анализ в хроматограф 22. Уже такой простой на первый взгляд принцип открывает целый ряд существенных возможностей [c.20]

Книга, написанная известными учеными США и Японии, знакомит с основами гомогенного катализа — области, получившей в последнее время интенсивное развитие и достигшей больших успехов в создании принципиально новых методов синтеза множества практически важных соединений. Изложены основные особенности современного гомогенного катализа с упором на катализ комплексами переходных металлов. Интересно сопоставление гомогенного, гетерогенного и ферментативного катализа. [c.4]

Настоящая глава посвящена в основном особенностям механизма и кинетики низкотемпературной изомеризации алканов, протекающей в гомогенной фазе в присутствии катализаторов кислотного типа. И лишь в конце главы коротко рассмотрены особенности механизма и кинетики изомеризации алканов в условиях высокотемпературного гетерогенного катализа. (Более подробно эти вопросы освещены в монографии [1].) Следует также иметь в виду, что автор не ставил перед собой задачу осветить все исследования, посвященные такой обширной проблеме, как изомеризация алканов. Так, совершенно не рассматриваются сложные вопросы механизма гетерогенного катализа. Соответствующий материал достаточно хорошо изложен в ряде обширных обзоров и монографий [2—4]. Так же лишь частично затронуты работы по жидкофазной изомеризации алканов, выполненные до 1960 г., так как соответствующий материал представлен в обзорах Пайнса [51 и Кондона [61. [c.99]

В ней в сжатой форме дано обобщение современного состояния гомогенного катализа. Книга знакомит читателя с характеристиками основных особенностей и отличий гомогенного катализа. В ней изложены физико-химические основы, включая кинетические и стереохими-ческие аспекты, рассмотрены особенности элементарных процессов гомогенного катализа и механизмы важнейших реакций, проведено сопоставление гомогенного гетерогенного и ферментативного катализа и, кроме того, рассмотрено промышленное применение гомогенного катализа. [c.6]

Основные классы и группы физического и физико-химического катализа, их особенности и значение, [c.9]

Кислотно-основной катализ — ускорение гетеролитических реакций кислотами и основаниями. Основной особенностью этого типа катализа является переход протонов от катализатора к реагенту или наоборот. [c.189]

Одной из основных особенностей образова1П1Я и окисления коксовых отложений при конверсии тяжелого нефтяного сырья па катализаторах оксидного типа и в процессе регенерации является то, что в ходе окислительной каталитической конверсии, наряду с процессом образования коксовых отложений, происходит их окисление кислородом катализа-то]5а и водяного пара, что отражается на составе коксовых от. юженип, закономерностях их наконления и выгорания. [c.81]

Стадии переноса протона в ферментативном катализе. Характерная особенность ферментативных реакций — участие в активных центрах многих ферментов в качестве каталитически активных групп сильных кислот и оснований. Основные закономерности кислотно-основного катализа в ферментативном действии рассмотрены в гл. П. Здесь оста- новимся на кинетике элементарной стадии переноса протона. [c.273]

Книга является первым томом двухтомной монографии, суммирующей основные особенности химии всех химических элементов. Она охватывает вводные разделы и сведения по УИ, VI, V, IV группам периодической системы, а также инертным газам (включая их основные соединения). Из общих вопросов химии, не вошедших в вводные разделы (1- У1), рассмотрены окислительно-восстановительные реакций, адсорбция, катализ, комплексообраэование, коллоиды. В большей или меньшей степени затронуты и многие вопросы, смежные с другими науками (реактивное топливо, полупроводники и т. п.). Особое внимание уделено энергетическим уроАням атомов и пространственному строению молекул. [c.2]

Основная особенность ацетил-ЗСоА (образование которого мы уже рассмотрели в разделе о биосинтезе липидов — поликетидном пути биосинтеза, раздел 5.4) — это легкость высвобождения его ацетильной группы в различных реакциях, среди которых важнейшей является взаимодействие двух молекул ацетил-ЗСоД между собой. Эта реакция формально может быть рассмотрена как прототип сложноэфирной конденсации Кляйзена, катализируемой основаниями. Механизм этой конденсации, в принципе, подходит для реакции димеризации ацетил-5СоА, с тем лишь отличием, что катализируется она скорее всего, не только основанием, генерирующим карбанионный центр ацетильной группы, но и кислотой, которая, протонируя атом серы второй ацетил-5СоА, способствует разрыву связи углерод-сера и нуклеофильной атаке. Процесс этот, скорее всего, синхронный, и очень вероятно, что оба типа катализа осуществляются одной молекулой фермента (схема 6.8.1). [c.158]

В настоящее время не существует единой теории катализа, позволяющей объяснять те или иные специфическ ие особенности различных видов катализа. Создание единой теории катализа требует установления единой теории образования промежуточных соединений. Законы же образования промежуточных соединений в гомогенном, гетерогенном и ферментативном катализе различны. Поэтому в настоящее время предложены различные теории для различных видов катализа. Основные теории рассматриваются ниже в главах, посвященных различным видам катализа. [c.165]

Эффект аггравации состоит в том,— говорит Кобозев,— что энергия реакции, выделяющаяся при превращении субстрата на активной группе фермента, не отдается сразу внешней среде, а благодаря тесному контакту между активной группой и сложным агграватором захватывается им в том или другом виде этот захват энергии реакции — основная особенность энергетики ферментативного катализа. Таким образом, балласт фермента выполняет роль энергетической ловушки [207, стр. 151], энергия от которой идет на возбуждение активной группы фермента. Активные центры неорганических катализаторов работают в основном за счет собственной энергии, связанной с их валентной ненасыщенностью. Активные же группы ферментов, хотя по [c.358]

Окислы-изоляторы, наиболее часто используемые в катализе, представляют собой либо аморфные, либо микрокристаллические тела. Их основной особенностью является отсутствие в объем вободных носителей тока — электронов или дырок. Роль активных центров могут, таким образом, играть лишь определенные структурные образования на поверхности. При этом всякое взаимодействие между центрами, расположенными достаточно далеко друг от друга, исключено. Окислы, о которых идет речь, суть окислы металлов, замечательных своей неизменной и устойчивой валентностью (трудно восстанавливаемые окислы). [c.155]

При механизме медленного обмена, в противоположность механизму быстрого обмена, решающее влияние на скорость имеют факторы, ослабляющие первоначальные связи X — Н. Наиболее существенные из них — большая разница в кислотности обоих участников обмена, подходящие заместители и сопряжение связей. Первое проявляется в чувствительности обмена к кислотно-основному катализу и особенно — в резком изменении скорости обмена при переходе от В2О к жидким МВд или ВВг, как было показано в недавних обширных исследованиях А. И. Шатенштейиа [3]. Влияние заместителей хорошо известно из многих примеров обмена в органических соединениях. Из эффектов сопряжения в водородном [c.20]

Недавно был опубликован обзор по этому вопросу [371, поэтому здесь будут рассмотрены лишь основные особенности реакции. Результаты первого исследования, проведенного при 0° [261, показывают, что поглощение двуокиси углерода катализируется анионами слабых неорганических кислот. В дальнейшем Кизе и Гастингс [661 определили каталитические константы (при 5"). Результаты двух гюследних исследований, выполненных при 0° методом измерения скоростей реакций в потоке [46, 611, хорошо согласуются с более ранними данными по скорости некатализируемой реакции, но расходятся с ними в вопросе существования заметного катализа ионом НРО . В работе Шарма [c.254]

Дело в том, что главнейшие принципы цепной теории, благодаря которым только и возможно было составить представления об элементарных актах цепных процессов (учение о пределах, объяснение роли малых добавок и стенок сосуда, разветвление цепей и т. д.), с одной стороны, и основные положения теории кислотно-основного катализа Брепстеда — Лоури, с другой, были сформулированы практически в одно и то же время — в 20-х годах. Но если в разработке теории кислотно-основного взаимодействия советские ученые тогда еще не принимали участия, то в создании основ цепной теории они уже в 20-х годах приняли самое активное участие и фактически стали лидерами в этой области. В 40—50-х годах, когда советские химики смогли внести свой вклад и в развитие теории кислотно-основного катализа (в особенности в связи с работами Н. А. Измайлова), появилось немало до-стпжешш и в области изучения ионных процессов полимеризации. [c.230]