Что такое катализаторы: ТрансТехСервис (ТТС): автосалоны в Казани, Ижевске, Чебоксарах и в других городах

Катализатор | это… Что такое Катализатор?

У этого термина существуют и другие значения, см. Катализатор (значения).

Схема протекания реакции с катализатором

Катализа́тор — химическое вещество, ускоряющее реакцию, но не входящее в состав продуктов реакции^[1]. Количество катализатора, в отличие от реагентов, после реакции не изменяется. Важно понимать, что катализатор не участвует в реакции. Они обеспечивают более быстрый путь для реакции, катализатор реагирует с исходным веществом, получившееся промежуточное соединение подвергается превращениям и в конце расщепляется на продукт и катализатор. Затем катализатор снова реагирует с исходным веществом, и этот каталитический цикл многократно повторяется.

Содержание 1 Катализаторы в химии 2 Катализаторы в автомобилях 3 Источники 4 См. также 5 Ссылки

Катализаторы в химии

Катализаторы подразделяются на гомогенные и гетерогенные. Гомогенный катализатор находится в одной фазе с реагирующими веществами, гетерогенный — образует самостоятельную фазу, отделённую границей раздела от фазы, в которой находятся реагирующие вещества ^[1]. Типичными гомогенными катализаторами являются кислоты и основания. В качестве гетерогенных катализаторов применяются металлы, их оксиды и сульфиды.

Реакции одного и того же типа могут протекать как с гомогенными, так и с гетерогенными катализаторами. Так, наряду с растворами кислот применяются имеющие кислотные свойства твёрдые Al₂O₃, TiO₂, ThO₂, алюмосиликаты, цеолиты. Гетерогенные катализаторы с основными свойствами: CaO, BaO, MgO ^[1].

Гетерогенные катализаторы имеют, как правило, сильно развитую поверхность, для чего их распределяют на инертном носителе (силикагель, оксид алюминия, активированный уголь и др.).

Для каждого типа реакций эффективны только определённые катализаторы. Кроме уже упомянутых кислотно-основных, существуют катализаторы окисления-восстановления; для них характерно присутствие переходного металла или его соединения (Со⁺³, V₂O₅+MoO₃). В этом случае катализ осуществляется путём изменения степени окисления переходного металла.

Много реакций осуществлено при помощи катализаторов, которые действуют через координацию реагентов у атома или иона переходного металла (Ti, Rh, Ni). Такой катализ называется координационным.

Если катализатор обладает хиральными свойствами, то из оптически неактивного субстрата получается оптически активный продукт.

В современной науке и технике часто применяют системы из нескольких катализаторов, каждый из которых ускоряет разные стадии реакции ^[2][3]. Катализатор также может увеличивать скорость одной из стадий каталитического цикла, осуществляемого другим катализатором. Здесь имеет место «катализ катализа», или катализ второго уровня (Имянитов).

В биохимических реакциях роль катализаторов играют ферменты.

Катализаторы следует отличать от инициаторов. Например, перекиси распадаются на свободные радикалы, которые могут инициировать радикальные цепные реакции. Инициаторы расходуются в процессе реакции, поэтому их нельзя считать катализаторами.

Ингибиторы иногда ошибочно считают отрицательными катализаторами. Но ингибиторы, например, цепных радикальных реакций, реагируют со свободными радикалами и, в отличие от катализаторов, не сохраняются. Другие ингибиторы (каталитические яды) связываются с катализатором и его дезактивируют, здесь имеет место подавление катализа, а не отрицательный катализ. Отрицательный катализ в принципе невозможен: он обеспечивал бы для реакции более медленный путь, но реакция, естественно, пойдёт по более быстрому, в данном случае, не катализированному, пути.

Катализаторы в автомобилях

Основная статья: Каталитический конвертер

Задачей автомобильного катализатора является снижение количества вредных веществ в выхлопных газах. Среди них:

• окись углерода (СО) — ядовитый газ без цвета и запаха
• углеводороды, также известные как летучие органические соединения — один из главных компонентов смога, образуется за счёт неполного сгорания топлива
• оксиды азота (NO и NO₂, которые часто объединяют под обозначением NO_x) — также являются компонентом смога, а также кислотных дождей, оказывают влияние на слизистую человека. ^[4]

Источники

1. ↑ ^{1 2 3} Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 335, 337. — ISBN 5-85270-035-5.
2. ↑ Имянитов Н. С. Системы из нескольких катализаторов в металлокомплексном катализе. // Координационная химия. 1984. — Т. 10. — № 11 — С. 1443—1454. — ISSN 0132-344X.
3. ↑ Temkin O.N., Braylovskiy S. M. / The mechanism of catalysis in homogeneous polyfunctional catalytic systems. // Fundamental Research in Homogeneous Catalysis. — Ed. by A.E. Shilov. — New York etc: Gordon and Breach Science Publishers, 1986. — Vol. Two. — P.621- 633.
4. ↑ Автомобильный катализатор и его роль в выхлопной системе. AutoRelease.ru. Архивировано из первоисточника 25 августа 2011.

См. также

• Ингибитор
• Ферментативный ингибитор
• Активатор (катализ)
• Энергия активации
• Катализ

Ссылки

Катализаторы и ферменты • Джеймс Трефил, энциклопедия «Двести законов мироздания»

200 законов мироздания > Химия

Катализатором, или ферментом (в случае биохимической реакции), называется вещество, помогающее протеканию химической реакции, но не изменяющееся в ходе нее.

Скорость протекания химической реакции можно значительно увеличить, если добавить вещество, которое участвует в этой реакции, но при этом само не расходуется. Чтобы лучше это понять, представим себе работу брокера по операциям с недвижимостью. Брокер находит и собирает вместе людей, желающих продать какое-либо имущество, и людей, желающих его купить, таким образом способствуя его продаже и передаче другому владельцу. При этом сам брокер в ходе сделки ничего реально не покупает и не продает. Так же и катализатор, или фермент, способствует протеканию реакции между двумя веществами, но к концу реакции остается в первоначальном виде.

Подалуй, самый известный катализатор находится у нас в машине, в каталитическом нейтрализаторе отработавших газов. Он представляет собой мелкоячеистую металлическую сетку, сделанную из палладия и платины, через которую пропускаются выхлопы из автомобильного двигателя. Эти металлы катализируют ряд химических взаимодействий. Во-первых, они абсорбируют окись углерода (CO), окись азота (NO) и кислород, причем каждая молекула NO распадается на составляющие ее атомы.

CO соединяется с атомом кислорода, образуя диоксид углерода, а атомы азота соединяются, и получаются молекулы азота. В то же время избыток кислорода дает возможность углеводородам, не до конца сгоревшим в автомобильных цилиндрах, полностью окислиться до диоксида углерода и воды. Вот так выхлопные газы, которые содержат окись углерода (смертельный яд) и вещества, приводящие к кислотным дождям, а также несгоревшие фрагменты исходных молекул бензина, превращаются в относительно безвредную смесь диоксида углерода, азота и воды.

Чтобы понять действие ферментов, необходимо знать, что для взаимодействия сложных органических молекул недостаточно их простого контакта. Чтобы реакция протекала, определенные атомы в сближающихся молекулах должны быть правильно сориентированы друг относительно друга (так же как ключ определенным образом должен быть вставлен в замок), только тогда смогут образоваться химические связи. То есть для химических процессов, протекающих в биологических системах (

см. Биологические молекулы), чрезвычайно важную роль играет пространственная геометрия.

В биохимии крайне мала вероятность того, что две сложные молекулы, предоставленные сами себе, случайно окажутся друг относительно друга в правильной ориентации, необходимой для взаимодействия. Чтобы такая реакция протекала с ощутимой скоростью, нужна помощь молекул определенного типа — ферментов. Фермент притягивает к себе две другие молекулы и удерживает их в правильном положении, чтобы взаимодействие состоялось. Как только реакция произошла, фермент освобождается и повторяет те же действия с другим набором молекул. Все ферменты в биологических системах представляют собой белки, которые могут принимать разнообразные сложные формы. Как и все белки, они закодированы в ДНК и в качестве ферментов управляют скоростью протекания химических реакций.

См. также:

1930-е

Химические связи

---

6

Показать комментарии (6)

Свернуть комментарии (6)

---

• Флогистон  02. 12.2005  08:21 Ответить

  Если это сайт для ученых, а не для школьников, то и определения должны
  быть не списаны из школьных учебников!
  Например, первая строчка «Катализатором, или ферментом (в случае биохимической реакции), называется вещество, помогающее протеканию химической реакции, но не изменяющееся в ходе нее.»
  

  Но почему же не так: «Катализатором называется вещество, способствующее увеличению скорости химической реакции путем снижения энергии активационного барьера, и тем самым обеспечивающее более быстрое достижение состояния термодинамического равновесия. Как правило, катализатор не претерпевает химических превращений в ходе химической реакции. Ферменты или биокатализаторы — это вещества белковой природы, катализирующие биохимические реакции. В отличи от небелковых катализаторов ферменты (энзимы) крайне реакционно-специфические катализаторы, т.е. фермент способен катализировать лишь очень небольшое число реакций, часто только одну.

  Ответить

  • algen Флогистон 02.12.2005  11:23 Ответить

    Вообще-то, сайт для всех. Для ученых одни разделы, для школьников — другие. Энциклопедия — это базовый научно-популярный материал для начинающих. А для ученых есть разделы «Научный календарь», «Наука и право», «Научные блоги». Раздел «Библиотека» — тоже интересен для ученых, хотя там научно-популярные статьи. И новости науки тоже зачастую довольно глубокие.

    Но все же не стоит путать научность с наукообразием. Вовсе не в том цель, чтобы каждое объяснение было фундаментальным. Обычно гораздо важнее, чтобы оно было понятным.

    Ответить

    • Флогистон algen 02.12.2005  12:14 Ответить

      Спасибо за информацию! Полезу в соответствующий раздел.
      Но по поводу «Обычно гораздо важнее, чтобы оно было понятным» позвольте не согласиться — гораздо важнее, что бы объяснение было правильным и не грешило двусмысленностью.

      Ответить

      • algen Флогистон 02.12.2005  13:01 Ответить

        Какова ценность точного объяснения, если оно осталось непонятым? Человеческое понимание устроено так, что сразу воспринять предельно точные формулировки трудно. Поэтому сначала обычно дается некая неточная, но наводящая на правильные представления мысль. Потом, по мере того, как у человека накапливается опыт, а практика показывает недостаточность упрощенного объяснения, появляется нужда в уточнении. Главное, что читатель в этот момент готов к восприятию более точного понятия, он правильно поймет и оценит все тонкости формулировки. А если дать такое объяснение раньше времени, то возникнет ощущение сумбура и человек ничего не поймет и не запомнит.

        Ответить

        • Флогистон algen 02.12.2005  13:41 Ответить

          Я преподаватель ВУЗа с немалым стажем, точная формулировка с последующим объяснением — это лучшее, что может дать учитель ученику. А Ваш подход — он повсеместно реализован в наших школах. И детишек потом приходится переучивать, предлагая забыть «..некая неточная, но наводящая на правильные представления мысль..», поскольку неподготовленый человек никогда не будет заниматься обдумыванием и додумыванием самостоятельно, и запоминать сразу точное и, главное, правильное определение. В итоге имеет место колоссальный разрыв между школой и ВУЗом, из-за которого вчерашние отличники превращаются в неуспевающих студентов. Специфика любого научного знания — это чистая, незамутненная мысль, и к этому нужно готовить сразу, а не потом.
          И с чего это Вы взяли, что «Человеческое понимание устроено так, что сразу воспринять предельно точные формулировки трудно»? То что есть естественники и гуманитарии — это давно известно, но Ваш сайт не на школьников-гуманитариев ориентирован я надеюсь 🙂

          Ответить

          • alexsmail Флогистон 16. 09.2006  18:51 Ответить

            Как выпускник гимназии с углубленным изучением математики, физики и английского, а также как выпускнив ВУЗа (за рубежом) по математике и компьютерным наукам позвольте с вами не согласиться. Когда слышишь первый раз определение хочется услышать именно «..некая неточная, но наводящая на правильные представления мысль..». Затем можно привести несколько примеров, показывающие недостатки данного определния и дать правильное, точно определение. С лекции студент должен уйти именно с неточным определением и чётким предствалением, какие у него есть изъяны. Затем, дома или перед сессией, студент выучит точное определение.
            В школе же нужно говорить правильные вещи. Например, говорить, что «квадратное уравнение с отрицательной дискриминантой не имеет решения» не верно. Нужно говорить «квадратное уравнение с отрицательной дискриминантой не имеет решения в действительных числах». И не важно, что дать вразумительный ответ школьнику, почему эта оговорка важна, сложно, я бы сказал не возможно, ведь он других чисел не знает, поэтому даже дача абсолютно точного определения действительного числа не поможет. Если этого не делать, то школьник, столкнувший с комплексными, числами испытает шок, он будет считать, что его обманывали.

            Ответить

Написать комментарий

---

1854	Катализаторы и ферменты
1937	Гликолиз и дыхание
начало 1950-х	Белки
1953	ДНК

---

1925

Квантовая механика

1981

Инфляционная стадия расширения Вселенной

Новостная рассылка  

«Элементы» в соцсетях: 

Почему важны катализаторы? — Advanced ChemTech

Скорее всего, вы уже слышали о катализаторах. Но знаете ли вы, что они собой представляют и для чего используются?

Эти вещества используются для ускорения химических реакций. Например, никель используется при гидрогенизации пальмового масла в маргарин, катализатор расщепляет бумажную массу, чтобы сделать ее гладкой, а другие катализаторы используются в процессе производства для уменьшения образования вредных побочных продуктов, токсинов и химических веществ.

Использование катализатора для многочисленных химических реакций имеет ряд преимуществ. Вы можете не только ускорить реакцию, но и уменьшить количество вредных побочных продуктов, создать новые продукты и вещества и лучше контролировать результат конечного продукта.

Итак, имея это в виду, в оставшейся части этой статьи мы обсудим, почему катализаторы важны, как они работают в отношении химических реакций и живых организмов и многое другое.

Как работает катализатор?

Итак, знайте, что вы знаете, что такое катализатор и что они используются во многих химических реакциях — как они на самом деле работают?

Во время химической реакции молекулы разрывают химические связи между атомами. Новые связи также образуются с другими атомами. Для протекания любой химической реакции необходима определенная энергия активации.

Чем выше требуемая энергия, тем больше времени потребуется для завершения реакции от начала до конца.

Но когда вы вводите катализатор, вы можете ускорить реакцию, разрушая и перестраивая атомы и структуры за счет снижения необходимой энергии активации.

Это ключ к пониманию катализа.

Проще говоря, катализаторы помогают молекулам разрывать химические связи между атомами и образовывать новые связи с другими атомами намного быстрее, чем без использования катализатора.

Почему катализаторы играют важную роль в химических реакциях?

Когда происходит химическая реакция, связи между атомами разрываются, перестраиваются и перестраиваются, образуя новые молекулы.

Как упоминалось ранее, когда вы вводите катализатор в химическую реакцию, энергия активации снижается. Это облегчает разрушение атомов и образование новых химических связей для производства новых веществ, элементов и продуктов.

Но почему они важны именно в химических реакциях?

Помимо ускорения химической реакции, они более энергоэффективны, а также могут уменьшить количество нежелательных побочных продуктов за счет процесса, называемого селективностью. Это позволяет производить новые материалы и продукты с меньшим количеством негативных побочных эффектов для совершенно новых применений.

В основном известно, что нежелательные побочные эффекты традиционных химических реакций вредны для окружающей среды, будь то вредные токсины или повышенный расход энергии.

Использование катализаторов в химии изменило способ производства многих химикатов и других продуктов. Например, теперь мы можем создавать экологически чистые источники топлива, удобрения и даже биоразлагаемые пластмассы.

Это означает, что мы можем не только создавать лучшие продукты, но и заботиться об окружающей среде и уменьшать количество вредных побочных продуктов, которым мы подвергались ранее. Это победа, победа.

Почему катализаторы важны для живых организмов?

Знаете ли вы, что человеческий организм тоже работает на катализаторах? Это белки, известные как ферменты, которые помогают вам двигаться, переваривать пищу и вырабатывать энергию. Сказать, что катализаторы фундаментальны, было бы преуменьшением.

Использование катализаторов для многих реакций может помочь сделать вещи более экологичными — они также лучше для живых организмов.

Например, использование катализаторов может помочь производить меньше токсичных побочных продуктов, включая пестициды, топливо и чрезмерный расход энергии, что вредно для окружающей среды. Только подумайте о белых медведях.

Таким образом, причины использования катализатора, как правило, двоякие: вы сокращаете время, необходимое для протекания химической реакции, и вы уменьшаете количество вредных и потенциально токсичных побочных продуктов, образующихся в результате реакции.

Связанный: Каковы наилучшие способы уменьшить глобальное потепление?

В заключение 

Хотя вы, вероятно, никогда не задумывались о катализаторах со времен уроков естествознания, они являются неотъемлемой частью жизни.

Верно: они не только используются в организме для многих химических реакций, но и ежедневно используются для многочисленных химических реакций, уменьшая количество токсичных побочных продуктов, ускоряя производство и производя совершенно новые продукты.

Итак, подумайте о том, как катализаторы влияют на вашу повседневную жизнь, от автомобилей, которые вы водите, до лекарств, которые вы принимаете, и даже от бумаги, на которой вы пишете.

Что такое рыночные катализаторы? — Dividend.com

Дивидендный университет

Боб Сиура

В конце концов, рынки не делают больших движений без причины.

Инвесторы часто ищут катализаторы, которые могут подтолкнуть рынок к следующему важному движению вверх или вниз. При обзоре повышения или понижения рейтинга аналитиков или при чтении статей в Интернете с описанием фондового рынка часто используется термин «катализатор», но новички могут не знать, что означает катализатор и как он используется. Катализатор — это драматическое событие, которое может сдвинуть рынки с места. Само собой разумеется, что рыночное событие должно быть заметным, поскольку фондовый рынок состоит из тысяч публично торгуемых компаний стоимостью в триллионы долларов. Когда рынки растут или падают на большие проценты, для этих движений есть причина, и эта причина называется катализатором.

Но действительно есть много событий, которые могут двигать рынки в любом направлении, в краткосрочной или долгосрочной перспективе. Инвесторы должны ознакомиться со своим пониманием рыночных катализаторов и того, как они могут влиять на фондовые рынки.

Краткосрочные катализаторы

Катализаторы могут служить очень важной цели, которая состоит в том, чтобы исправить значительную недооценку или переоценку запасов. Если цена акций компании значительно снизилась, открытие нового продукта или проведение слияния могут послужить катализатором для приведения оценки в соответствие с более подходящими мультипликаторами. Эти катализаторы могут действовать как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.

Например, краткосрочным катализатором могут быть ежемесячные отчеты о работе. Каждый месяц Бюро статистики труда публикует отчет, в котором подробно указывается, сколько рабочих мест было создано в предыдущем месяце, а также новый уровень безработицы в США. Каждый ежемесячный отчет может оказать ощутимое влияние на рынок, поскольку инвесторы делают выводы о состоянии базовой экономики США на основе сигналов, посылаемых рынком труда. Однако этот эффект обычно непродолжителен, так как до отчета за следующий месяц останется всего 30 дней, что может послать целую новую порцию сигналов.

Пример

Примером рыночного катализатора, который оказал лишь краткосрочное влияние на фондовый рынок, стал отчет о занятости за май 2016 года, который показал, что было создано 38 000 новых рабочих мест, что намного меньше 162 000, ожидаемых экономистами. Эта новость привела к падению промышленного индекса Доу-Джонса почти на 150 пунктов на открытии в день публикации разочаровывающего отчета о занятости, но это оказалось лишь краткосрочным. Отчеты о будущих рабочих местах в последующие месяцы сильно превзошли ожидания, и с тех пор рынки восстановились, приблизившись к историческим максимумам.

Долгосрочные катализаторы

С другой стороны, катализаторы могут иметь долгосрочный характер. Примером этого являются процентные ставки. Федеральная резервная система США собирается несколько раз в год для обсуждения состояния экономики США и принятия решений относительно того, следует ли изменить процентные ставки или оставить их на прежнем уровне. В декабре 2015 года Федеральная резервная система повысила процентные ставки, измеряемые ставкой по федеральным фондам, с нуля до 0,25%. Это было первое повышение процентной ставки почти за десятилетие, и в результате оно оказало значительное влияние на рынки, которое все еще ощущается. То, что происходит с процентными ставками, может повлиять на ряд секторов рынка в долгосрочной перспективе, включая коммунальные услуги и инвестиционные фонды недвижимости (REIT). На долгосрочную структуру капитала этих компаний могут повлиять изменения процентных ставок.

Пример

Еще одним примером катализатора движения рынка с долгосрочными последствиями является недавнее голосование по Brexit. 23 июня Великобритания проголосовала за выход из Евросоюза. Это было заметным событием, которое привело к значительному падению мировых рынков. В то время как мировые индексы восстановились, многие известные дивидендные акции не восстановились. Например, гигант коммунальных услуг PPL Corp. (PPL) торговался по 39,44 доллара за акцию в день голосования по Brexit. PPL сильно зависит от Brexit, потому что он получает значительную часть своих доходов из Европы, где, по мнению большинства экономистов, наблюдается снижение экономического роста из-за Brexit. Акции PPL упали на 12% после голосования по Brexit.

Заботятся ли стоимостные инвесторы о рыночных катализаторах?

Среди различных групп инвесторов не все могут придавать первостепенное значение пониманию рыночных катализаторов. Например, стоимостные инвесторы обычно сосредотачиваются на внутренней стоимости компании по отношению к тому, где в настоящее время торгуются акции. Это стиль инвестирования, которого придерживается легендарный инвестор Уоррен Баффет. Ценные инвесторы заинтересованы в том, чтобы найти акции, которые стоят больше, чем их текущая рыночная цена, и не так сосредоточены на рыночных катализаторах.

Заботятся ли дивидендные инвесторы о рыночных катализаторах?

Однако дивидендные инвесторы могут увидеть преимущества в анализе рыночных катализаторов. Дивидендная доходность является одним из наиболее ценных показателей для дивидендных инвесторов. Он выражает годовой дивиденд компании в процентах от цены акций. Поскольку дивидендная доходность является функцией цены акции, рост цены акции снижает дивидендную доходность, и наоборот. В результате дивидендные инвесторы должны обращать внимание на потенциальные рыночные катализаторы в будущем, поскольку большие колебания цен на акции вызовут колебания дивидендной доходности, что повлияет на решение дивидендного инвестора.