* 作用メカニズム: 触媒は、より低い活性化エネルギーを持つ代替反応経路を提供することにより機能します。彼らは、反応物と相互作用し、一時的な中間体を形成し、さらにさらなる反応に参加するために解放されることによってこれを行います。
* 効率: 単一の触媒分子は、多くの反応を促進できます。それらはその過程で消費されていません。つまり、繰り返し再利用できることを意味します。
* 最適化: 必要な触媒の量は、特定の反応と望ましい速度によって異なります。 触媒が多すぎると、望ましくない副反応や合併症につながる可能性があります。
例:
* 酵素: これらの生物学的触媒は非常に効率的です。それらは細胞内に瞬間量で存在しますが、生化学反応を大幅に高速化することができます。
* 産業プロセス: 多くの産業プロセスでは、効率を最大化し、コストを最小限に抑えるために、触媒が少量で使用されています。たとえば、アンモニア合成のHaber-Boschプロセスは鉄触媒を使用しています。
例外:
通常、少量で十分ですが、以下など、より高い触媒負荷が必要になる場合があります。
* 遅い反応: 非常に遅い速度での反応の場合、望ましい反応速度を達成するために、より高い触媒濃度が必要になる場合があります。
* 不均一触媒: 場合によっては、特に固体触媒を使用すると、反応物との最適な相互作用にはより大きな表面積が必要です。これにより、より高い触媒負荷が必要になる場合があります。
要約: 触媒は通常、非常に効率的で反応で消費されないため、少量で使用されます。ただし、必要な正確な量は、特定の反応と望ましい結果によって異なります。