1。実験的観察
* 触媒の回復: 反応が完了した後、触媒を慎重に分離して分析します。化学的にも物理的にも、元の形で回復できるはずです。これは、触媒が永続的な変更を受けていないことを意味します。
* 複数の反応サイクル: 複数の反応サイクルに同じ触媒を使用します。触媒が有効なままであれば、消費されていないことを示しています。
* 化学量論: 反応で使用される触媒の量は、反応プロセス全体で一定のままでなければなりません。これは、定量分析を通じて確認できます。
2。メカニズム研究
* 反応メカニズム: 触媒反応の詳細なメカニズムを研究します。触媒の役割は、より低い活性化エネルギーを持つ代替経路を提供するものとして特定されるべきです。全体的な反応における反応物や産物であってはなりません。
* 中間形成: 反応中に中間体の形成を観察します。触媒はしばしば反応物と一時的な複合体を形成しますが、これらの複合体は分解し、触媒を再生し、生成物を放出します。
3。分光技術
* 分光法: NMR、IR、UV-VIS分光法などの技術を使用して、反応前、中、および後に触媒の化学環境を監視します。スペクトルは一貫性を保ち、触媒の構造に化学的変化がないことを示しています。
例:
* 触媒水素化: プラチナ金属は、水素化反応の触媒として使用されます。プラチナは化学的変化を受けません。水素分子が吸着し、有機分子と反応するための表面を単に提供します。プラチナは、反応の終わりに変更されずに回収されます。
* 酵素: 酵素は生物学的触媒です。多くの酵素反応において、酵素は反応物(基質)に結合し、酵素 - 基質複合体を形成します。酵素は反応を促進し、その後産物が放出され、酵素が再生されます。
重要な注意:
触媒は化学反応では消費されませんが、非アクティブ化または毒される可能性があります。次のような要因のために、非アクティブ化が発生する可能性があります。
* コーティング: 触媒表面は不純物でコーティングされる可能性があります。
* 中毒: 特定の物質は触媒に結合し、その活性を永続的に変化させることができます。
* 機械的損傷: 触媒は、時間の経過とともに物理的な故障または侵食を経験することができます。
これらの可能性にもかかわらず、基本原則は、それが促進する化学反応で真の触媒が消費されないという基本原則が残っています。