触媒は、反応経路を変えることで反応速度を変える物質です。触媒は、化学反応をより速く、または低温などの異なる条件下で発生させる物質です。
触媒は、固体、液体、または気体など、あらゆる物質である可能性があります。硫化物やハロゲン化物などの金属およびそれらの酸化物は、固体触媒の例です。触媒は、最も純粋な形の液体または気体の要素である場合もあります。これらの成分は、適切な溶媒または担体と組み合わされることがあります。
触媒の特徴
- 触媒は、反応の活性化エネルギーを読み取ることにより、反応速度を高めるのに役立ちます。
- 触媒は反応を開始できません。反応を活性化するだけです。
- 触媒の活性は、最適な pH と温度に依存します。
- 反応を行うには、少量の触媒で十分です。 触媒は一般に反応に特異的である。特定の触媒は特定の反応に作用し、他の反応を触媒することはできません。
触媒の種類
触媒には次の 2 種類があります:
積極的な触媒
反応速度を上げる触媒が正触媒です。活性化エネルギーを下げることで反応速度が上がります。製品の割合が増加します。
一例は、ハーバーのプロセスによるアンモニアの調製です。酸化鉄はこの反応で触媒として作用し、アンモニアの生成を増加させます。
正の触媒のその他の例としては、二酸化マンガン、五酸化バナジウム、および白金があります。二酸化マンガンは、過酸化水素の分解に使用されます。五酸化バナジウムは、二酸化硫黄の酸化、エタノールの酸化、フタル酸、シュウ酸などの製造など、多くのプロセスで使用されます。
負の触媒
反応速度を低下させる触媒は負の触媒と呼ばれます。それらは、活性化エネルギーを増加させることにより、反応速度を低下させます。それらは反応の生成を低下させます。
負の触媒の例は、過酸化水素を酸素と水に分解する際に使用されるアセトアニリドです。リン酸は、二酸化二水素の分解において負の触媒として機能します。アルコールは、硫酸ナトリウムの酸化プロセスにおける負の触媒です。
触媒の重要性
産業界で生産されるすべての製品は、触媒作用を経ることがあります。
エネルギー処理
石油の精製には触媒作用が使用されます。化石燃料の燃焼は触媒作用を使用します。
化学物質の生産
産業における大量の化学物質の生産は、触媒作用のプロセスによって行われます。硝酸、硫酸、キシレンなど。 多くのポリマーは、チーグラー・ナッタ法によってエチレンとプロピレンから作られます。カルボニル化のプロセスでは、金属触媒が使用されます。その他の反応としては、ヘック反応、フリーデルクラフト反応などがあります。多くの医薬品はエナンチオ選択的触媒作用によって調製されます。
食品加工
食品業界では、触媒は一般的で重要な物質です。多くの食品は、触媒を使用して調製されます。
環境
触媒は環境に良い影響を与えます。グリーン燃料の生産に役立ちます。温室効果ガスの削減にも活用されています。触媒は、廃棄物をエネルギーを生成できる原料に変換するのに役立ちます。
触媒の用途
反応は、有用な商品を作成するためにさまざまな分野で使用されています。
- マーガリンを製造するために、水素と脂肪の反応に触媒が使用されます。
- 触媒は、活性化エネルギーの速度を遅くすることで反応を加速します。
- より低い温度でも、触媒は反応を行うことができます。
結論
触媒は、日常生活や多くの産業において非常に重要です。触媒は
あらゆる反応の生成を増加させ、活性化エネルギーを低下させます。それらは反応で消費されないため、他の反応に再び使用できます。触媒は反応や生成物に影響を与えず、特定の pH と温度に依存します。
