Катализаторы специфическая избирательность

Катализаторы действуют специфически (избирательно, селективно). Это означает, что данный катализатор действует не на всякую реакцию, а лишь на одну или небольшую группу определенных реакций. Если данные вещества могут реагировать по различным термохимическим путям, то один катализатор изменяет скорость по одному пути, другой — по другому и т. п. Так, этиловый спирт в присутствии медного катализатора при 473—523° К распадается преимущественно на ацетальдегид и водород [c.225]

Другим ярким примером специфической избирательности катализаторов являются синтезы из водяного газа. [c.28]

Важным общим свойством катализаторов является избирательность действия. Катализаторы обычно ускоряют особенно интенсивно одну какую-либо реакцию или группу реакций определенного типа. Биологические катализаторы — ферменты — обладают резко выраженной избирательностью и действуют специфически на очень [c.276]

Специфическая избирательность катализаторов. Исследования каталитических реакций показали, что катализаторы образуют временные промежуточные соединения с реагирующими веществами. Для эффективного действия катализатора необходимо, чтобы он обладал химическим сродством к реагенту. В этом отношении катализаторы обладают специфической избирательностью, особенно ярко проявляющейся у ферментов. Каждый фермент действует на определенный субстрат или на ограниченное их количество, или [c.99]

В качестве примера может служить специфическая избирательность катализаторов в реакции взаимодействия окиси углерода с водородом [c.100]

Специфическая избирательность катализаторов. [c.128]

Важным общим свойством катализаторов является избирательность действия. Катализаторы обычно ускоряют особенно интенсивно одну какую-либо реакцию или группу реакций определенного типа. Биологические катализаторы — ферменты — обладают резко выраженной избирательностью и действуют специфически на очень узкий круг реакций. Избирательность (селективность) технических катализаторов выражена менее резко, чем биологических, и повышение избирательности составляет предмет постоянных исследований в области технического катализа. Введение малых количеств определенных веществ в состав катализатора часто повышает его активность (активаторы или промоторы) и улучшает избирательность. [c.351]

Катализаторы на носителях, вероятно, являются наиболее распространенным типом сложных катализаторов. Они получили широкое распространение благодаря удобству их практического применения (подробнее см. главу V). В этих катализаторах активную часть наносят на инертную подкладку — носитель. Таким образом, эти катализаторы как минимум, двухфазны. Возможно троякого рода влияние носителя на каталитический процесс 1) увеличение поверхности катализатора 2) влияние пористой структуры носителя на активность и избирательность (эта проблема целиком относится к вопросам, связанным с диффузионными явлениями) и 3) специфическое действие носителя. [c.46]

Некоторые вещества в очень незначительных количествах сильно уменьшают активность и избирательность катализатора. Основное количество нежелательных примесей находится в сырье. Требования к чистоте исходных компонентов связаны со стоимостью конечного продукта. Практически допускаемая степень загрязнения может колебаться в широких пределах. Например, серебряные катализаторы окисления этилена до окиси этилена очень чувствительны к содержанию серы [3]. Ванадиевые же контактные массы окисления ароматических углеводородов практически не чувствительны к большим дозам серы и ее соединений. Нецелесообразно применять в производстве катализаторов особо чистые сорта сырья. Кондиции на сырье обусловлены прежде всего допустимым содержанием специфических для данного катализатора ядов и могут быть значительно менее строгими в отношении безвредных примесей. [c.95]

Подбор специфически и избирательно действующего катализатора имеет очень большое значение. При современном состоянии науки это делают в основном эмпирически, т. е. исследуют действие катализаторов, приготовленных различным способом или различающихся по составу. [c.832]

Законы элементарных актов химических превращений не зависят от масштабов эксперимента. Казалось бы, это дает основание непосредственно переносить результаты измерений в лабораторных условиях на любые установки. Однако химические превращения всегда сопровождаются процессами переноса реагирующих веществ и продуктов реакции с одновременным выделением или поглощением тепла. На 1 моль превращенного вещества выделяются десятки тысяч калорий. Физические процессы сильно зависят от размеров и структуры зерен катализатора, типа и размеров реакторов. Поэтому в реакционных аппаратах устанавливается специфическое для данного масштаба распределение концентраций и температур. Вследствие этого наблюдаемые результаты по скорости и избирательности химических процессов сильно зависят от масштабов реактора. [c.3]

Конверсия СО. Физико-химические свойства процесса. Высокая температура на стадии конверсии метана не позволяет использовать потенциал СО для получения водорода. Избирательную конверсию СО при низких температурах, исключающую обратное протекание реакции (6.10), проводят, используя специфическое действие катализатора. Селективными катализаторами конверсии СО являются железохромовый и медьсодержащий. Первый из них активен в области температур 600-700 К, офаничение температурного интервала второго, более активного (480-530 К) катализатора обусловлено его дезактивацией при более высоких температурах. [c.404]

Ферменты - биологические катализаторы, образующиеся в живых организмах и представляющие собой вещества белковой природы. Преимущество ферментных препаратов перед другими средствами очистки от специфических загрязнений зависит от двух особенностей действия ферментов 1) выраженной специфичности ферментов, позволяющей избирательно вовлекать в реакцию только определенные вещества, и [c.221]

Специфические требования в отношении структуры предъявляются и к катализаторам, производительность и избирательность которых в значительной мере связаны с характером пористости. При низкой температуре активны катализаторы с порами малых размеров. При высоких температурах наилучшие результаты дают катализаторы смешанной структуры, у которых наряду с тонкими порами имеется достаточное Количество крупных пор. В связи с этим очевидно, что рациональное использование адсорбентов и катализаторов непосредственно связано с Проблемой целенаправленного регулирования их пористой структуры. [c.3]

Вместе с тем во многом еще остаются нерешенными и возникают все новые интересные вопросы, важные для науки и для народного хозяйства. Сюда можно отнести следующие анализ специфических явлений коррозии под напряжением в металлах и неметаллах, в значительной степени близких по своей природе к адсорбционному понижению прочности дальнейшие количественные исследования зависимости избирательности влияния среды от характера межатомных взаимодействий, особенно в микроскопическом аспекте всестороннее изучение роли структуры материала, в том числе структуры современных высокопрочных материалов в проявлении адсорбционных эффектов детальный анализ неравновесных процессов, в частности явлений переноса на межфазных границах в проявлении адсорбционного понижения свободной поверхностной энергии и прочности твердых тел продолжение экспериментальных и теоретических исследований пластифицирующего влияния среды и расшифровка дислокационного механизма этого эффекта отыскание путей для решения таких важных практических задач, как облегчение разламывания и дробления льда, облегчение механической обработки различных твердых и труднообрабатываемых материалов и, наоборот, устранение адсорбционного понижения прочности деталей в условиях их эксплуатации в разнообразных машинах и конструкциях защита от адсорбционного понижения долговечности различных дисперсных пористых тел — строительных материалов, катализаторов, сорбентов более интенсивное распространение исследований на некристаллические материалы — неорганические стекла, полимерные материалы и в последующем на биологические объекты дальнейшее количественное развитие [c.172]

Вместе с тем в общем случае в процессах мягкого окисления энергия связи кислорода с катализаторами не является единственным фактором, определяющим избирательность. Промежуточное химическое взаимодействие в данных процессах имеет сложный специфический характер, тонко определяя направление реакции. Поэтому необходимо учитывать энергию взаимодействия с катализатором не только кислорода, но и других реагентов 16, 25]. Это взаимодействие следует понимать достаточно широко, включая сюда образование поверхностных координационных соединений, солеподобных комплексов и т. д. В частности, для процессов избирательного окисления органических веществ в кислые продукты (например, реакция (П1)) важную роль играют кислотно-основные свойства поверхности, определяющие наряду с энергией связи кислород — катализатор устойчивость образующихся промежуточных солеподобных соединений [26]. [c.188]

Как известно, твердые тела состоят из кристаллов (аморф ные вещества можно рассматривать как переохлажденные жидкости). Гетерогенно-каталитические реакции, кроме незначительного класса превращений на ионообменных смолах, проте кают почти исключительно на кристаллических катализаторах. Поскольку реакции на ионообменных смолах идут по специфическому механизму (см. п. 9), а реакции на поверхностях строго аморфных тел, как правило, мало избирательны, при изучении гетерогенного катализа главное внимание следует уделить рассмотрению кристаллических твердых тел. [c.20]

Детальные исследования показали необходимость дифференцировать различные типы явлений, объединяемых общим понятием отравление . Прежде всего, целесообразно различать понятия отравления и блокировки. При отравлении имеет место специфическое действие яда в отношении данного катализатора и данной реакции. Блокировка же представляет собой фактически механический процесс экранирования поверхности катализатора в результате отложения на ней примесей. Поэтому блокировка не специфична ни в отношении реакции, ни в отношении катализатора. Однако, естественно, блокировка резче сказывается на пористых катализаторах вследствие забивки устьев пор. Наиболее часто встречающимся видом блокировки катализаторов является отложение на их поверхности высокомолекулярных углеродистых соединений при проведении различного рода органических реакций, в частности крекинга. Такой процесс обычно называют зауглероживанием или закоксо-выванием катализатора. При блокировке в первом приближении не меняются ни энергия активации катализатора, ни его избирательность (исключая процессы в диффузионной области), поскольку действие блокирующего вещества сводится к механическому выключению отдельных участков поверхности. Блокировка, как правило, является обратимым процессом, если при удалении блокирующего вещества не происходит разрушения или дезактивации катализатора. Так, углеродистые отложения удаляются простым выжиганием (при условии должной термоустойчивости катализатора). [c.72]

Систематическое изучение специфической адсорбции некоторых катионов на палладиевой черни и их влияния на сорбцию водорода и каталитическую активность палладия впервые начато Д. В. Сокольским с сотр. [1—4]. Авторы установили, что, модифицируя катализатор путем изменения строения двойного слоя, можно широко варьировать его избирательность и активность. Последнее представляет определенный практический интерес. В частности, катализатор, модифицированный катионами, можно использовать для селективного гидрирования ацетиленовых производных до виниловых [5]. [c.417]

Следует уточнить, что кислотные центры Льюиса и Бренстеда неодинаково откликаются на устойчивость сырья. Из табл. 6.1 видно, что W имеет меньшую величину для катализатора с большей долей кислотных центров Бренстеда, что означает, что последние реагируют с газойлем менее избирательно, чем центры Льюиса. В то же время катализатор с повышенным числом центров Бренстеда характеризуется более высоким порядком в реакции деактивации, т. е. он быстрее отравляется. Изложенные рассуждения приводят к заключению о многообразии свойств катализаторов крекинга и их специфическом влиянии на активность, селективность и отравление. Это открывает широкое поле деятельности по оптимизации системы катализатор — сырье с целью получения желаемого распределения продуктов, условий реакции и теплового баланса реактора. [c.133]

Специфическая избирательность катализаторов. Исследования каталитических реакций показали, что катализаторы образуют временные промежуточные соединения с реагирующими веществами. Для эффективного действия катализатора необходимо, чтобы он обладал химическим сродством к реагенту. В этом отношении катализаторы обладают специфической избирательностью, особенно ярко проявляющейся у ферментов. Каждый фермент действует на определенный субстрат или на ограниченное их количество, или только на определенный тип химической связи в молекуле вещества так, например, фермент сахароза разрывает в сахарозе глюкозидную связь между глюкозой и фруктозой и эту же связь —в молекуле трисахарида —рафинозы —с образованием дисахарида мелибиозы и фруктозы и т. д. Хотя некоторые системы могут реагировать и по нескольким направлениям, катализа-уоры вызывают ускорение процесса только в каком-либо одном [c.121]

Катализатор Шелл 205 начал применяться с 1947 г., вытеснив ранее использовавшиеся катализаторы 1707 и Шелл 105. Катализатор Шелл 205 выпускается в виде красно-коричневых таблеток двух размеров около ЮхЮ мм цля засыпки нижнего слоя (на решетку) и 5X5 мм —для засыпки основного слоя. Плотность слоя катализатора 1200 кг/м . Фирма-изготовитель (Шелл Ке-микл Корпорейшн) указывает, что в лабораторном реакторе ( при весьма специфических условиях проведения опытов ) конверсия бутилена на катализаторе Шелл 205 составляет 20—26% при избирательности 75—85% (что соответствует выходу 17—19%). Отмечаются следующие положительные стороны катализаторов Шелл [194] высокая механическая прочность, устойчивость в работе (нечувствительность к колебаниям производственных условий), длительность работы без регенерации, небольшое разбавление паром, отсутствие потребности в воздухе для регенерации (регенерация только паром), долговечность (срок службы от 1 года до 2 лет). Недостаток катализаторов— низкая избирательность. [c.96]

Трудность разделения гибридных структур высокомолекулярных углеводородов и отсутствие достаточно специфических реакций предельных (парафино-циклопарафиновых) углеводородов гибридного строения являются причиной слабой изученности химической природы этой группы высокомолекулярных углеводородов нефти. До сих пор почти отсутствуют данные о соотношении пента- и гексаметиленовых колец в составе предельной высокомолекулярпой углеводородной части сырых нефтей и нефтепродуктов. В бензино-керосиновых фракциях нефтей для решения этой задачи успешно была использована открытая Зелинским [74] реакция избирательной дегидрогенизации гексаметиленов в присутствии платинового катализатора. За последнее время появились сообщения об использовании этой реакции и при изучении строения таких сложных органических соединений, как политерпены, стерины, желчные кислоты, витамины, гормоны и др. [75]. Однако в литературе не встречалось указаний об использовании метода избирательной каталитической дегидрогенизации нри изучении строения предельных высокомолекулярных углеводородов нефти. Нам представлялась весьма заманчивой и перспективной возможность использования этого метода в комбинации с хроматографией и спектроскопией (инфракрасной и ультрафиолетовой) для более глубокого познания химического строения предельной части высокомолекулярных углеводородов нефти гибридного характера. Но прежде чем воспользоваться этим методом, нада было доказать его применимость для решения указанной выше задачи и проверить экспериментально надежность и воспроизводимость получаемых при этом результатов, показать пределы точности метода. [c.213]

Следует отметить, что между каталитической циклизацией парафиновых углеводородов и реакцией образования, например, фенантрена из дициклогексилэтана имеется только частичная аналогия. Мы знаем ряд реакций в жидкой фазе, например циклодегидратацию, когда уже имеющиеся ароматические ядра как бы направляют процесс, благоприятствуя образованию нового цикла. Однако та же конфигурация атомов, нов отсутствие ароматических заместителей или в отсутствие циклогек-сановых колец, превращающихся в условиях реакции в ароматические (как в случае дициклогексилэтана), не ведет к образованию нового цикла. Таким образом, в случае ароматизации парафиновых углеводородов на платиновом катализаторе необхо димо признать направляющую роль катализатора и подчеркнуть глубоко специфические взаимоотношения между шестичленным углеродным циклом и поверхностью платинового катализатора. Если ранее, до открытия реакции циклизации парафинов, на поверхности платины наблюдалась избирательная дегидрогенизация уже готовых шестичленных систем, что прекрасно объяснялось мультиплетной теорией А. А. Баландина и выявленной им общностью симметрии молекулы циклогек-< ана и решетки платины, то в случае реакции циклизации мы уже видим, как на этой поверхности шестичленные циклы сначала создаются из открытых углеводородных цепей, а затем подвергаются дегидрогенизации. [c.29]

В настоящее время вырабатываются промышленные- катализаторы крекинга трех основных тинов природные, синтетические и по-тгусинтетические. Важное значение для выбора катализатора имеют такие свойства, как активность, избирательность, легкость регенерации, физическая стабильность я др., но решающее значение имеет цена. Самые дешевые катализаторы — природные, самые дорогие — синтетические полусинтетические занимают промежуточное положение. При выборе катализатора для каждого нефтеперерабатывающего завода необходимо учитывать все факторы, но в данной главе будут рассмотрены лишь факторы, обусловливающие специфические эксплуатационные показатели и свойства катализатора. [c.173]

Над платиновым катализатором при 290° С (и ниже) цроцесс идет избирательно только циклопентановые кольца подвергаются деструктивному гидрнрованшо — разрыву углерод-углеродной связи с одновременным нрысоедпненнем к свободным связям водорода образуюпщеся алканы не расщепляются. Однако только платина специфически ускоряет деструктивное гидрирование циклопентанового кольца другие катализаторы или не катализируют эту реакцию, или одинаково ускоряют превращения и циклопеита-нов и алканов. Химизм и механизм деструктивного гидрирования (гидрогенолиз) циклопентановых углеводородов подробно изучен акад. Б. А. Казанским. [c.314]

Отсутствие общей теории приготовления катализаторов на протяжении многих десятилетий вынуждало пользоваться эмпирическими правилами. Крупным вкладом в катализ, заполнившим этот пробел, явилась теория пересыщения, предложенная С. 3. Рогинским в 1935—1941 гг. и представляющая собой общую теорию каталитически активной поверхности твердой фазы, теорию, которая учитывает кинетические и термодинамические условия образования катализатора. С. 3. Рогинский показал, что активный катализатор представляет собой вещество, имеющее избыток свободной энергии, который можно определить по теплоте растворения, упругости пара или иным путем. Из сказанного следует, что активный катализатор можно получить только из систем, в свою очередь обладающих избытком свободной энергии. Таким образом, для приготовления вещества в метастабильном состоянии и для получения наибольшего пересыщения в твердом теле необходимо выделение твердой фазы производить из мета-стабильной системы, отстоящей как можно дальше от состояния термодинамического равновесия. Выводы теории С. 3. Рогинского хорошо подтвердились на большом числе специально изученных систем. Следствием теории является утверждение о целесообразности применения повышенной скорости пропускания водорода при приготовлении металлических катализаторов восстановлением окислов металлов (получение железных катализаторов для синтеза аммиака <С, С. Лачинов), никеля для гидрогенизации органических веществ (С. 3. Рогинский, Д. П. Добычин), молибденового катализатора для деструктивной гидрогенизации нефтяных продуктов (Г. Н. Маслянский, Ф. С. Шендерович и др.). Поверхность катализатора почти всегда имеет активные центры различной структуры, этим объясняется разнообразие направлений одновременно протекающих на катализаторе реакций. Получение катализаторов с активными центрами определенной структуры могло бы позволить селективно ускорять лишь одну из нескольких термодинамически возможных реакций. Теория пересыщения, являясь общей теорией приготовления каталитически активных поверхностей, не позволяет предвидеть условия образования специфических структур избирательно действующих катализаторов, т. е. не связана с определенной моделью активной поверхности. [c.7]

Скорость гидрирования тройной связи карбинола возрастает в интервале концентраций 10 —10 %. гп304 в аммиачной среде примерно в 2 раза, а затем начинает снижаться (рис. 2, 6). Специфическая адсорбция катионов цинка в щелочном растворе влияет на избирательность катализатора больше, чем в воде. Даже незначительные добавки сульфата цинка (10 н.) уменьшают скорость гидрирования двойной связи до 0,10—0,15 мл/мин. С повышением содержания катионов в растворе до Ю н. процесс останавливается на стадии образования диметилвинилкарбинола, в то время как в водных растворах двойная углерод-уг-леродная связь не полностью гидрируется лишь в 1н. гп804. Подобные результаты получены при гидрировании ДМЭК на гранулированном Рс1/А120з-катализаторе в проточной установке [5]. [c.418]

Вторая характерная особенность биокатализа — это большое место, занимаемое в нем морфологической селективностью. В живом организме каждый отдельный биокатализатор обеспечивает, как правило, одну строго определенную реакцию, которая присходит только с молекулами строго определенного химического и пространственного строзния. Столь же определенное строение имеют и продукты реакции. Благодаря этому большая часть ферментативных реакций структурно и пространственно строго избирательна. На искусственно выделенных ферментах вне организма эта избирательность уменьшается. Нередко одни и те же выделенные ферменты можно применять для проведения нескольких различных технологических реакций. Следовательно, не всегда высокая селективность обусловливается одним лишь ферментом, ее может повышать и изменять наличие в живых клетках дополнительных веществ и дополнительных структур. Морфологическая избирательность действия катализаторов и морфологическая направленность каталитических реакций настолько существенны, что их целесообразно рассматривать как особые морфологические функции катализаторов и процессов. В пользу этого говорит также существование некоторых специфических механизмов управления строением — в частности различных матричных эффектов и механизмов. [c.32]

Введение галоидов в некоторые платиновые катализаторы оказывает специфическое направляющее влияние на реакции углеводородов. Так, галоид, содержащийся в катализаторе платфор-минга, избирательно ускоряет реакции деструктивной гидрогенизации и изомеризации. [c.22]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология