អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីអាចកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងវត្តមាននៃសារធាតុផ្សេងៗដែលមិនមែនជា reagents និងមិនមែនជាផ្នែកនៃផលិតផលប្រតិកម្ម។ បាតុភូតដ៏អស្ចារ្យនេះត្រូវបានគេហៅថា កាតាលីករ(ពីភាសាក្រិក "កាតាលីស" - ការបំផ្លិចបំផ្លាញ) ។ សារធាតុដែលមានវត្តមាននៅក្នុងល្បាយបង្កើនអត្រានៃប្រតិកម្មត្រូវបានគេហៅថា កាតាលីករ។បរិមាណរបស់វាមុន និងក្រោយប្រតិកម្មនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។ កាតាលីករមិនតំណាងឱ្យថ្នាក់ពិសេសណាមួយនៃសារធាតុទេ។ នៅក្នុងប្រតិកម្មផ្សេងៗ លោហធាតុ អុកស៊ីដ អាស៊ីត អំបិល និងសមាសធាតុស្មុគស្មាញអាចបង្ហាញឥទ្ធិពលកាតាលីករ។ ប្រតិកម្មគីមីនៅក្នុងកោសិការស់កើតឡើងក្រោមការគ្រប់គ្រងនៃប្រូតេអ៊ីនកាតាលីករដែលហៅថា អង់ស៊ីម។កាតាលីករគួរតែត្រូវបានចាត់ទុកថាជាកត្តាគីមីពិតប្រាកដក្នុងការបង្កើនអត្រានៃប្រតិកម្មគីមី ចាប់តាំងពីកាតាលីករត្រូវបានចូលរួមដោយផ្ទាល់នៅក្នុងប្រតិកម្ម។ កាតាលីស ច្រើនតែជាមធ្យោបាយដ៏មានឥទ្ធិពល និងប្រថុយប្រថានតិចជាង ក្នុងការបង្កើនល្បឿនប្រតិកម្មជាជាងការបង្កើនសីតុណ្ហភាព។ នេះត្រូវបានបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់ដោយឧទាហរណ៍នៃប្រតិកម្មគីមីនៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិត។ ប្រតិកម្មដូចជា hydrolysis នៃប្រូតេអ៊ីនដែលនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ត្រូវតែត្រូវបានអនុវត្តជាមួយនឹងកំដៅយូរទៅសីតុណ្ហភាពរំពុះកើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការរំលាយអាហារដោយមិនកំដៅនៅសីតុណ្ហភាពរាងកាយ។
បាតុភូតនៃកាតាលីករត្រូវបានសង្កេតឃើញជាលើកដំបូងដោយអ្នកគីមីវិទ្យាជនជាតិបារាំង L. J. Tenard (1777-1857) ក្នុងឆ្នាំ 1818 ។ គាត់បានរកឃើញថាអុកស៊ីដនៃលោហៈមួយចំនួននៅពេលដែលបន្ថែមទៅក្នុងដំណោះស្រាយនៃអ៊ីដ្រូសែន peroxide បណ្តាលឱ្យរលួយរបស់វា។ ការពិសោធន៍នេះអាចផលិតឡើងវិញបានយ៉ាងងាយស្រួលដោយបន្ថែមគ្រីស្តាល់ប៉ូតាស្យូម permanganate ទៅក្នុងដំណោះស្រាយ 3% នៃអ៊ីដ្រូសែន peroxide ។ អំបិល KMn0 4 ប្រែទៅជា Mn0 2 ហើយអុកស៊ីសែនត្រូវបានបញ្ចេញយ៉ាងលឿនពីដំណោះស្រាយក្រោមសកម្មភាពនៃអុកស៊ីដ៖
ឥទ្ធិពលផ្ទាល់នៃកាតាលីករលើអត្រាប្រតិកម្មត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការថយចុះនៃថាមពលសកម្ម។ នៅសីតុណ្ហភាពធម្មតាមានការថយចុះទេ? ហើយដោយ 20 kJ / mol បង្កើនអត្រាថេរប្រហែល 3000 ដង។ ការរំសាយ អ៊ី អិលប្រហែលជាខ្លាំងជាង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយការថយចុះនៃថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មគឺជាការបង្ហាញខាងក្រៅនៃសកម្មភាពរបស់កាតាលីករ។ ប្រតិកម្មត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយតម្លៃជាក់លាក់មួយ។ E. vដែលអាចផ្លាស់ប្តូរបានលុះត្រាតែប្រតិកម្មខ្លួនវាផ្លាស់ប្តូរ។ ខណៈពេលដែលផ្តល់ផលិតផលដូចគ្នា ប្រតិកម្មជាមួយនឹងការចូលរួមនៃសារធាតុបន្ថែមនេះដើរតាមផ្លូវផ្សេងគ្នា ឆ្លងកាត់ដំណាក់កាលផ្សេងទៀត និងជាមួយនឹងថាមពលសកម្មផ្សេងគ្នា។ ប្រសិនបើនៅលើផ្លូវថ្មីនេះ ថាមពលសកម្មគឺទាបជាង ហើយប្រតិកម្មគឺលឿនជាងមុន នោះយើងនិយាយថាសារធាតុនេះគឺជាកាតាលីករ។
កាតាលីករធ្វើអន្តរកម្មជាមួយសារធាតុប្រតិកម្មមួយ បង្កើតបានជាសមាសធាតុកម្រិតមធ្យមមួយចំនួន។ នៅដំណាក់កាលបន្តបន្ទាប់នៃប្រតិកម្ម កាតាលីករត្រូវបានបង្កើតឡើងវិញ - វាទុកប្រតិកម្មក្នុងទម្រង់ដើមរបស់វា។ សារធាតុ reagents ដែលចូលរួមក្នុងប្រតិកម្មកាតាលីករបន្តធ្វើអន្តរកម្មគ្នាទៅវិញទៅមកក្នុងវិធីយឺតៗដោយមិនមានការចូលរួមពីកាតាលីករ។ ដូច្នេះ ប្រតិកម្មកាតាលីករជាប្រភេទនៃប្រតិកម្មស្មុគ្រស្មាញដែលគេហៅថា ប្រតិកម្មស៊េរី-ប៉ារ៉ាឡែល។ នៅក្នុងរូបភព។ រូបភាព 11.8 បង្ហាញពីការពឹងផ្អែកនៃអត្រាថេរលើកំហាប់កាតាលីករ។ ក្រាហ្វភាពអាស្រ័យមិនឆ្លងកាត់សូន្យទេ ចាប់តាំងពីអវត្ដមាននៃកាតាលីករ ប្រតិកម្មមិនឈប់។
អង្ករ។ ១១.៨.
សង្កេតថេរ kបង្ហាញដោយផលបូក k u+ & k c(K)
ឧទាហរណ៍ 11.5 ។ នៅសីតុណ្ហភាព -500 ° C ប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្មនៃអុកស៊ីដស្ពាន់ធ័រ (1U)
ដែលជាដំណាក់កាលមួយនៃផលិតកម្មឧស្សាហកម្មនៃអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក ដំណើរការយឺតណាស់។ ការកើនឡើងបន្ថែមទៀតនៃសីតុណ្ហភាពគឺមិនអាចទទួលយកបានទេព្រោះលំនឹងផ្លាស់ប្តូរទៅខាងឆ្វេង (ប្រតិកម្មគឺ exothermic) ហើយទិន្នផលផលិតផលថយចុះច្រើនពេក។ ប៉ុន្តែប្រតិកម្មនេះត្រូវបានពន្លឿនដោយកាតាលីករផ្សេងៗ ដែលមួយក្នុងចំណោមនោះអាចជានីទ្រីកអុកស៊ីដ (N)។ ដំបូងកាតាលីករប្រតិកម្មជាមួយអុកស៊ីហ្សែន៖ 
ហើយបន្ទាប់មកផ្ទេរអាតូមអុកស៊ីសែនទៅអុកស៊ីដស្ពាន់ធ័រ (1U)៖
នេះបង្កើតជាផលិតផលប្រតិកម្មចុងក្រោយ និងបង្កើតកាតាលីករឡើងវិញ។ ឥឡូវនេះ ប្រតិកម្មមានឱកាសហូរតាមគន្លងថ្មីមួយ ដែលអត្រាថេរបានកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង៖
ដ្យាក្រាមខាងក្រោមបង្ហាញផ្លូវទាំងពីរនៃដំណើរការអុកស៊ីតកម្ម S0 2 ។ អវត្ដមាននៃកាតាលីករ ប្រតិកម្មដំណើរការតែតាមផ្លូវយឺត ហើយនៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករ ឆ្លងកាត់ទាំងពីរ។
កាតាលីករមានពីរប្រភេទ - ដូចគ្នានិង ខុសគ្នា។ក្នុងករណីដំបូង កាតាលីករ និងសារធាតុប្រតិកម្មបង្កើតបានជាប្រព័ន្ធដូចគ្នាក្នុងទម្រង់ជាល្បាយឧស្ម័ន ឬដំណោះស្រាយ។ ឧទាហរណ៏នៃការកត់សុីស្ពាន់ធ័រអុកស៊ីតកម្មគឺជាកាតាលីករដូចគ្នា។ អត្រានៃប្រតិកម្មកាតាលីករដូចគ្នា។
នៅក្នុងកាតាលីករចម្រុះ កាតាលីករគឺជាសារធាតុរឹងក្នុងទម្រង់សុទ្ធ ឬគាំទ្រ ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន។ឧទាហរណ៍ផ្លាទីនជាកាតាលីករអាចត្រូវបានជួសជុលនៅលើអាបស្តូតអុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូមជាដើម។ ម៉ូលេគុលប្រតិកម្មត្រូវបានស្រូបយក (ស្រូបយក) ពីឧស្ម័នឬដំណោះស្រាយនៅចំណុចពិសេសនៅលើផ្ទៃនៃកាតាលីករ - មជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនិងត្រូវបានធ្វើឱ្យសកម្មក្នុងពេលតែមួយ។ បន្ទាប់ពីការបំប្លែងសារជាតិគីមី ម៉ូលេគុលផលិតផលលទ្ធផលត្រូវបាន desorbed ពីផ្ទៃនៃកាតាលីករ។ សកម្មភាពនៃការផ្លាស់ប្តូរភាគល្អិតត្រូវបានធ្វើម្តងទៀតនៅមជ្ឈមណ្ឌលសកម្ម។ ក្នុងចំណោមកត្តាផ្សេងទៀត អត្រានៃប្រតិកម្មកាតាលីករខុសប្រក្រតីអាស្រ័យទៅលើផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុកាតាលីករ។
កាតាលីស្តេរ៉ូអ៊ីតត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយជាពិសេសនៅក្នុងឧស្សាហកម្ម។ នេះត្រូវបានពន្យល់ដោយភាពងាយស្រួលនៃដំណើរការកាតាលីករជាបន្តបន្ទាប់ នៅពេលដែលល្បាយនៃសារធាតុប្រតិកម្មឆ្លងកាត់ឧបករណ៍ទំនាក់ទំនងជាមួយកាតាលីករ។
កាតាលីករធ្វើសកម្មភាពជ្រើសរើសដោយបង្កើនល្បឿននៃប្រតិកម្មជាក់លាក់មួយ ឬសូម្បីតែប្រតិកម្មដាច់ដោយឡែក និងមិនប៉ះពាល់ដល់អ្នកដទៃ។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យការប្រើប្រាស់កាតាលីករមិនត្រឹមតែបង្កើនល្បឿននៃប្រតិកម្មប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងសម្រាប់ការបំប្លែងសារធាតុចាប់ផ្តើមទៅក្នុងផលិតផលដែលចង់បានផងដែរ។ មេតាន និងទឹកនៅសីតុណ្ហភាព 450 °C នៅលើកាតាលីករ Fe 2 0 3 ត្រូវបានបំប្លែងទៅជាកាបូនឌីអុកស៊ីត និងអ៊ីដ្រូសែន៖
សារធាតុដូចគ្នានៅសីតុណ្ហភាព 850 °C មានប្រតិកម្មលើផ្ទៃនីកែលដើម្បីបង្កើតជាកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត (II) និងអ៊ីដ្រូសែន៖
Catalysis គឺជាផ្នែកមួយក្នុងចំនោមផ្នែកនៃគីមីវិទ្យា ដែលវាមិនទាន់អាចធ្វើការទស្សន៍ទាយតាមទ្រឹស្តីបានត្រឹមត្រូវ។ កាតាលីករឧស្សាហកម្មទាំងអស់សម្រាប់ដំណើរការផលិតផលប្រេង ឧស្ម័នធម្មជាតិ ការផលិតអាម៉ូញាក់ និងផ្សេងទៀតជាច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយផ្អែកលើការស្រាវជ្រាវពិសោធន៍ដែលប្រើកម្លាំងពលកម្ម និងប្រើប្រាស់ពេលវេលា។
សមត្ថភាពក្នុងការគ្រប់គ្រងល្បឿននៃដំណើរការគីមីគឺមានតម្លៃមិនអាចកាត់ថ្លៃបាននៅក្នុងសកម្មភាពសេដ្ឋកិច្ចរបស់មនុស្ស។ នៅពេលឧស្សាហកម្មផលិតផលិតផលគីមី ជាធម្មតាវាចាំបាច់ដើម្បីបង្កើនល្បឿននៃដំណើរការគីមីតាមបច្ចេកវិជ្ជា ហើយនៅពេលរក្សាទុកផលិតផល ចាំបាច់ត្រូវកាត់បន្ថយអត្រានៃការរលួយ ឬការប៉ះពាល់នឹងអុកស៊ីហ្សែន ទឹក ជាដើម។ មានសារធាតុដែលគេស្គាល់ដែលអាចបន្ថយប្រតិកម្មគីមី។ ពួកគេត្រូវបានគេហៅថា ថ្នាំទប់ស្កាត់, ឬ កាតាលីករអវិជ្ជមាន។ Inhibitors មានភាពខុសគ្នាជាមូលដ្ឋានពីកាតាលីករពិត ដែលពួកវាមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងប្រភេទសកម្ម (រ៉ាឌីកាល់សេរី) ដែលសម្រាប់ហេតុផលមួយ ឬមួយផ្សេងទៀតកើតឡើងនៅក្នុងសារធាតុ ឬបរិស្ថានរបស់វា ហើយបណ្តាលឱ្យមានការរលួយ និងប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្មដ៏មានតម្លៃ។ ថ្នាំទប់ស្កាត់ត្រូវបានប្រើប្រាស់បន្តិចម្តងៗ ដោយបញ្ឈប់ប្រសិទ្ធភាពការពារ។ ប្រភេទសារធាតុទប់ស្កាត់សំខាន់បំផុតគឺសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម ដែលការពារវត្ថុធាតុផ្សេងៗពីការប៉ះពាល់នឹងអុកស៊ីហ្សែន។
វាក៏គួរឱ្យចងចាំផងដែរនូវអ្វីដែលមិនអាចសម្រេចបានដោយមានជំនួយពីកាតាលីករ។ ពួកគេមានសមត្ថភាពបង្កើនល្បឿនតែប្រតិកម្មដោយឯកឯងប៉ុណ្ណោះ។ ប្រសិនបើប្រតិកម្មមិនកើតឡើងដោយឯកឯងទេនោះកាតាលីករនឹងមិនអាចបង្កើនល្បឿនវាបានទេ។ ឧទាហរណ៍ គ្មានកាតាលីករណាអាចធ្វើឱ្យទឹករលាយទៅជាអ៊ីដ្រូសែន និងអុកស៊ីហ្សែន។ ដំណើរការនេះអាចសម្រេចបានតែដោយ electrolysis ប៉ុណ្ណោះដែលទាមទារការងារអគ្គិសនី។
កាតាលីករក៏អាចធ្វើឱ្យដំណើរការដែលមិនចង់បានផងដែរ។ ក្នុងប៉ុន្មានទសវត្សរ៍ថ្មីៗនេះមានការបំផ្លិចបំផ្លាញបន្តិចម្តង ៗ នៃស្រទាប់អូហ្សូននៃបរិយាកាសនៅរយៈកំពស់ 20-25 គីឡូម៉ែត្រ។ វាត្រូវបានសន្មត់ថាសារធាតុមួយចំនួនពាក់ព័ន្ធនឹងការបំបែកអូហ្សូន ដូចជាអ៊ីដ្រូកាបូន halogenated បញ្ចេញទៅក្នុងបរិយាកាសដោយសហគ្រាសឧស្សាហកម្ម និងវត្ថុប្រើប្រាស់សម្រាប់គោលបំណងក្នុងស្រុក។
កាតាមលីស-ការបង្កើនល្បឿនជ្រើសរើសមួយនៃទិសដៅដែលអាចអនុញ្ញាតបានដោយទែរម៉ូឌីណាមិកនៃប្រតិកម្មគីមីនៅក្រោមសកម្មភាពនៃកាតាលីករដែលចូលម្តងហើយម្តងទៀតទៅក្នុងអន្តរកម្មគីមីកម្រិតមធ្យមជាមួយអ្នកចូលរួមប្រតិកម្ម និងស្ដារសមាសភាពគីមីរបស់វាឡើងវិញបន្ទាប់ពីវដ្តនីមួយៗនៃអន្តរកម្មគីមីកម្រិតមធ្យម។ ពាក្យ "catalysis" ត្រូវបានណែនាំនៅឆ្នាំ 1835 ដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រស៊ុយអែត Jons Jakob Berzelius ។
បាតុភូតនៃកាតាលីករគឺរីករាលដាលនៅក្នុងធម្មជាតិ (ដំណើរការភាគច្រើនដែលកើតឡើងនៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិតគឺជាកាតាលីករ) ហើយត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យា (ក្នុងការចម្រាញ់ប្រេង និងគីមីគីមី ក្នុងការផលិតអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក អាម៉ូញាក់ អាស៊ីតនីទ្រីក។ល។)។ ភាគច្រើននៃប្រតិកម្មឧស្សាហកម្មទាំងអស់គឺកាតាលីករ។
កាតាលីករសារធាតុដែលផ្លាស់ប្តូរអត្រានៃប្រតិកម្មគីមីត្រូវបានគេហៅថា។
កាតាលីករខ្លះបង្កើនល្បឿនប្រតិកម្មយ៉ាងខ្លាំង - កាតាលីករវិជ្ជមានឬកាតាលីករធម្មតាខណៈពេលដែលសារធាតុផ្សេងទៀតថយចុះ - កាតាលីករអវិជ្ជមាន។ ឧទាហរណ៏នៃកាតាលីករវិជ្ជមានរួមមានការផលិតអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក ការកត់សុីអាម៉ូញាក់ទៅជាអាស៊ីតនីទ្រីកដោយប្រើកាតាលីករប្លាទីន។ល។
ដោយផ្អែកលើឥទ្ធិពលរបស់វាទៅលើអត្រាប្រតិកម្ម ប្រភពជាច្រើននៃកាតាលីករត្រូវបានបែងចែកទៅជាវិជ្ជមាន (អត្រាប្រតិកម្មកើនឡើង) និងអវិជ្ជមាន (អត្រាប្រតិកម្មថយចុះ)។ ក្នុងករណីចុងក្រោយ ដំណើរការរារាំងកើតឡើង ដែលមិនអាចចាត់ទុកថាជា "កាតាលីករអវិជ្ជមាន" បានទេ ចាប់តាំងពីសារធាតុ inhibitor ត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងអំឡុងពេលមានប្រតិកម្ម។
កាតាលីសអាចមានលក្ខណៈដូចគ្នានិងខុសគ្នា (ទំនាក់ទំនង) ។ នៅក្នុងកាតាលីករដូចគ្នា កាតាលីករស្ថិតនៅក្នុងដំណាក់កាលដូចគ្នាទៅនឹងសារធាតុប្រតិកម្ម ខណៈពេលដែលកាតាលីករចម្រុះមានភាពខុសគ្នាក្នុងដំណាក់កាល។
កាតាលីករដូចគ្នា ។
ឧទាហរណ៍កាតាលីករដូចគ្នាគឺជាការបំបែកនៃអ៊ីដ្រូសែន peroxide នៅក្នុងវត្តមាននៃអ៊ីយ៉ុងអ៊ីយ៉ូត។ ប្រតិកម្មកើតឡើងជាពីរដំណាក់កាល៖
ហ ២ O2+ ខ្ញុំ > H2O+IO, H2O2+IO> H2O + O2+ខ្ញុំ
នៅក្នុងកាតាលីករដូចគ្នា សកម្មភាពរបស់កាតាលីករគឺដោយសារតែវាធ្វើអន្តរកម្មជាមួយសារធាតុប្រតិកម្មដើម្បីបង្កើតជាសមាសធាតុកម្រិតមធ្យម នេះនាំឱ្យមានការថយចុះនៃថាមពលសកម្ម។
កាតាលីករខុសប្រក្រតី។
នៅក្នុងកាតាលីករចម្រុះ ការបង្កើនល្បឿននៃដំណើរការជាធម្មតាកើតឡើងលើផ្ទៃនៃរាងកាយរឹង - កាតាលីករ ដូច្នេះសកម្មភាពរបស់កាតាលីករអាស្រ័យទៅលើទំហំ និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃផ្ទៃរបស់វា។ នៅក្នុងការអនុវត្ត, កាតាលីករជាធម្មតាត្រូវបានគាំទ្រនៅលើការគាំទ្រ porous រឹង។
យន្តការនៃកាតាលីករខុសធម្មតាគឺស្មុគស្មាញជាងកាតាលីករដូចគ្នា។ យន្តការនៃកាតាលីករខុសធម្មតារួមមាន 5 ដំណាក់កាល ដែលទាំងអស់នេះអាចបញ្ច្រាស់បាន។
- 1. ការសាយភាយនៃប្រតិកម្មទៅលើផ្ទៃរឹង
- 2. ការស្រូបយករាងកាយនៅលើមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃផ្ទៃនៃសារធាតុរឹងនៃម៉ូលេគុលប្រតិកម្មហើយបន្ទាប់មកការស្រូបយកគីមីរបស់ពួកគេ
- 3. ប្រតិកម្មគីមីរវាងម៉ូលេគុលប្រតិកម្ម
- 4. Desorption នៃផលិតផលពីផ្ទៃកាតាលីករ
- 5. ការសាយភាយនៃផលិតផលពីផ្ទៃនៃកាតាលីករចូលទៅក្នុងលំហូរទូទៅ
ឧទាហរណ៏នៃកាតាលីករមិនដូចគ្នាគឺការកត់សុីនៃ SO 2 ទៅ SO 3 នៅលើកាតាលីករ V 2 O 5 ក្នុងការផលិតអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីក (វិធីទំនាក់ទំនង) ។
ប្រតិកម្មកាតាលីករភាគច្រើនត្រូវបានអនុវត្តលើកាតាលីករ porous ដែលផ្ទៃខាងក្នុងមានរន្ធញើស និងបណ្តាញដែលមានទំហំ និងប្រវែងខុសៗគ្នា។ រន្ធញើសទាំងនេះអាចនៅដាច់ឆ្ងាយពីគ្នា ឬភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមក។ កត្តាសំខាន់ដែលកំណត់ល្បឿន និងធម្មជាតិនៃចលនានៃឧស្ម័ននៅក្នុងរន្ធញើសរបស់កាតាលីករគឺទំហំរន្ធញើស។ ល្បឿននៃចលនាសេរីនៃម៉ូលេគុលអាចឡើងដល់ 1000 m/s ហើយការរារាំងនៃចលនានៅក្នុងរន្ធញើសត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការប៉ះទង្គិចគ្នារវាងម៉ូលេគុលឧស្ម័ន និងជាមួយនឹងជញ្ជាំងរន្ធញើស។
ប្រតិកម្មកាតាលីករភាគច្រើនគឺមិនជ្រើសរើស ដែលដាក់កម្រិតជាក់លាក់លើវិធីសាស្ត្រវិភាគ kinetic ។
ប្រតិកម្មកាតាលីករភាគច្រើនពាក់ព័ន្ធនឹងអាតូម និងម៉ូលេគុលផ្សេងៗគ្នា។ ការកំណត់យន្តការប្រតិកម្ម និងធម្មជាតិនៃកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពរវាងអាតូម និងម៉ូលេគុល និងរវាងពួកវា និងផ្ទៃគឺជាបញ្ហាស្មុគស្មាញដោយធម្មជាតិ ប៉ុន្តែវាអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យសាមញ្ញដោយសិក្សាពីឥរិយាបថស្រូបយកអាតូម ឬម៉ូលេគុលមួយប្រភេទ។ ការសិក្សាបែបនេះបានបង្ហាញថានៅពេលដែលម៉ូលេគុលជាក់លាក់ត្រូវបាន adsorbed នៅលើ adsorbents ជាក់លាក់, ចំណងនៅក្នុងម៉ូលេគុលត្រូវបានខូចហើយចំណងពីរជាមួយ adsorbent ត្រូវបានបង្កើតឡើង; ក្នុងករណីនេះ ម៉ូលេគុល adsorbed បំប្លែងទៅជាអាតូម adsorbed ពីរ។ ដំណើរការនេះគឺជាប្រតិកម្មគីមីលើផ្ទៃ ហើយអាតូម adsorbed លទ្ធផលជាធម្មតាត្រូវបានគេហៅថា អាតូមគីមី។ ប្រសិនបើនៅសីតុណ្ហភាពទាបគ្រប់គ្រាន់ ប្រតិកម្មបែបនេះមិនកើតឡើង ហើយម៉ូលេគុល adsorbed មិនបំបែកទៅជាអាតូម adsorbed ពីរទេ នោះម៉ូលេគុលបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា ស្រូបយកដោយរាងកាយ។
ការបង្កើនល្បឿននៃប្រតិកម្មគីមីនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃបរិមាណតិចតួចនៃសារធាតុ (កាតាលីករ) ដែលខ្លួនគេមិនផ្លាស់ប្តូរកំឡុងពេលប្រតិកម្ម។ ដំណើរការកាតាលីករដើរតួនាទីយ៉ាងធំនៅក្នុងជីវិតរបស់យើង។ កាតាលីករជីវសាស្រ្តដែលហៅថាអង់ស៊ីមត្រូវបានចូលរួមនៅក្នុងបទប្បញ្ញត្តិនៃដំណើរការជីវគីមី។ បើគ្មានកាតាលីករ ដំណើរការឧស្សាហកម្មជាច្រើនមិនអាចកើតឡើងបានទេ។ទ្រព្យសម្បត្តិសំខាន់បំផុតនៃកាតាលីករគឺការជ្រើសរើស, i.e. សមត្ថភាពក្នុងការបង្កើនអត្រានៃប្រតិកម្មគីមីជាក់លាក់ ក្នុងចំណោមប្រតិកម្មគីមីជាច្រើនដែលអាចធ្វើទៅបាន។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យមានប្រតិកម្មយឺតពេកមិនអាចអនុវត្តបានក្នុងលក្ខខណ្ឌធម្មតា និងធានានូវការបង្កើតផលិតផលដែលចង់បាន។
ការប្រើប្រាស់កាតាលីករបានរួមចំណែកដល់ការអភិវឌ្ឍន៍យ៉ាងឆាប់រហ័សនៃឧស្សាហកម្មគីមី។ ពួកវាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការចម្រាញ់ប្រេង ទទួលបានផលិតផលផ្សេងៗ និងការបង្កើតសម្ភារៈថ្មី (ឧទាហរណ៍ ប្លាស្ទិក) ជាញឹកញាប់មានតម្លៃថោកជាងផលិតផលដែលបានប្រើពីមុន។ ប្រហែល 90% នៃផលិតកម្មគីមីទំនើបគឺផ្អែកលើដំណើរការកាតាលីករ។ ដំណើរការកាតាលីករដើរតួនាទីពិសេសក្នុងការការពារបរិស្ថាន។
នៅឆ្នាំ 1835 អ្នកគីមីវិទ្យាជនជាតិស៊ុយអែត J. Berzelius បានរកឃើញថានៅក្នុងវត្តមាននៃសារធាតុមួយចំនួនអត្រានៃប្រតិកម្មគីមីមួយចំនួនកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ ចំពោះសារធាតុបែបនេះ គាត់បានណែនាំពាក្យថា "កាតាលីករ" (មកពីភាសាក្រិច។
កាតាលីស- ការសំរាកលំហែ) ។ យោងតាមលោក Berzelius កាតាលីករមានសមត្ថភាពពិសេសក្នុងការចុះខ្សោយចំណងរវាងអាតូមនៅក្នុងម៉ូលេគុលដែលពាក់ព័ន្ធនឹងប្រតិកម្ម ដូច្នេះសម្របសម្រួលអន្តរកម្មរបស់ពួកគេ។ ការរួមចំណែកដ៏អស្ចារ្យក្នុងការអភិវឌ្ឍគំនិតអំពីការងាររបស់កាតាលីករត្រូវបានធ្វើឡើងដោយអ្នកគីមីរូបវិទ្យាអាល្លឺម៉ង់ W. Ostwald ដែលក្នុងឆ្នាំ 1880 បានកំណត់កាតាលីករជាសារធាតុដែលផ្លាស់ប្តូរអត្រានៃប្រតិកម្ម។យោងទៅតាមគោលគំនិតទំនើប កាតាលីករបង្កើតជាស្មុគ្រស្មាញជាមួយនឹងម៉ូលេគុលប្រតិកម្ម ស្ថេរភាពដោយចំណងគីមី។ បន្ទាប់ពីការរៀបចំឡើងវិញ ការបំបែកដ៏ស្មុគស្មាញនេះបានបញ្ចេញផលិតផល និងកាតាលីករ។ សម្រាប់ប្រតិកម្ម monomolecular នៃការផ្លាស់ប្តូរនៃម៉ូលេគុលមួយ។
X ទៅ Y ដំណើរការទាំងមូលនេះអាចត្រូវបានតំណាងនៅក្នុងទម្រង់ X + ឆ្មា។ ® X - ឆ្មា។ ® Y -Cat ។ ® Y + ឆ្មា។ កាតាលីករដែលបានចេញផ្សាយភ្ជាប់ឡើងវិញជាមួយ X ហើយវដ្តទាំងមូលត្រូវបានធ្វើម្តងទៀតជាច្រើនដងដោយធានានូវការបង្កើតបរិមាណដ៏ច្រើននៃផលិតផល - សារធាតុយ. សារធាតុជាច្រើននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតាមិនមានប្រតិកម្មគីមីជាមួយគ្នាទេ។ ដូច្នេះអ៊ីដ្រូសែន និងកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីតនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់មិនមានអន្តរកម្មជាមួយគ្នាទេ ចាប់តាំងពីចំណងរវាងអាតូមនៅក្នុងម៉ូលេគុលហ ២ រឹងមាំគ្រប់គ្រាន់ និងមិនបំបែកនៅពេលដែលត្រូវបានវាយប្រហារដោយម៉ូលេគុលមួយ។សហ . កាតាលីករនាំម៉ូលេគុលចូលគ្នា។ H2 និង CO បង្កើតទំនាក់ទំនងជាមួយពួកគេ។ បន្ទាប់ពីការរៀបចំឡើងវិញ ស្មុគ្រស្មាញកាតាលីករ-ប្រតិកម្មនឹងបំបែកចេញទៅជាផលិតផលដែលមានអាតូម C, H និង O ។ ជារឿយៗនៅពេលដែលសារធាតុដូចគ្នាមានអន្តរកម្មផលិតផលផ្សេងៗគ្នាត្រូវបានបង្កើតឡើង។ កាតាលីករអាចដឹកនាំដំណើរការមួយនៅតាមផ្លូវដែលអំណោយផលបំផុតសម្រាប់ការបង្កើតផលិតផលជាក់លាក់មួយ។ ពិចារណាប្រតិកម្មរវាង CO និង H2 . នៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករដែលមានទង់ដែង ជាក់ស្តែងផលិតផលប្រតិកម្មតែមួយគត់គឺមេតាណុល៖ទីមួយ ម៉ូលេគុល CO និង H 2 adsorbed នៅលើផ្ទៃនៃកាតាលីករ។ បន្ទាប់មក ម៉ូលេគុល CO បង្កើតជាចំណងគីមីជាមួយកាតាលីករ (ការស្រូបយកគីមីកើតឡើង) ដែលនៅសេសសល់ក្នុងទម្រង់មិនទាក់ទងគ្នា។ ម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែនក៏ត្រូវបានស្រូបយកដោយគីមីនៅលើផ្ទៃនៃកាតាលីករដែរ ប៉ុន្តែនៅពេលជាមួយគ្នានោះ បំបែក។ ជាលទ្ធផលនៃការរៀបចំឡើងវិញ ការផ្លាស់ប្តូរស្មុគស្មាញ H-Cat.- ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ CH2OH . បន្ទាប់ពីបន្ថែមអាតូមហ ស្មុគស្មាញបំបែកការចេញផ្សាយ CH 3 OH និងកាតាលីករ។ នៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករនីកែលទាំង CO និង H 2 chemisorb លើផ្ទៃក្នុងទម្រង់ dissociated ហើយ Cat.-CH complex ត្រូវបានបង្កើតឡើង 3 . ផលិតផលចុងក្រោយនៃប្រតិកម្មគឺ CH 4 និង H 2 O:
ប្រតិកម្មកាតាលីករភាគច្រើនត្រូវបានអនុវត្តនៅសម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ ដោយឆ្លងកាត់ល្បាយប្រតិកម្ម ដែលស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពឧស្ម័ន ឬរាវ តាមរយៈរ៉េអាក់ទ័រដែលពោរពេញទៅដោយភាគល្អិតកាតាលីករ។ គោលគំនិតខាងក្រោមត្រូវបានប្រើដើម្បីពិពណ៌នាអំពីលក្ខខណ្ឌប្រតិកម្ម និងលក្ខណៈផលិតផល។ ល្បឿនអវកាស គឺជាបរិមាណឧស្ម័ន ឬអង្គធាតុរាវដែលឆ្លងកាត់បរិមាណឯកតានៃកាតាលីករក្នុងមួយឯកតាពេលវេលា។ សកម្មភាពកាតាលីករគឺជាបរិមាណនៃប្រតិកម្មដែលបំប្លែងដោយកាតាលីករទៅជាផលិតផលក្នុងមួយឯកតាពេលវេលា។ ការបំប្លែងគឺជាប្រភាគនៃសារធាតុដែលបានបំប្លែងនៅក្នុងប្រតិកម្មដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ ការជ្រើសរើសគឺជាសមាមាត្រនៃបរិមាណនៃផលិតផលជាក់លាក់មួយទៅនឹងចំនួនសរុបនៃផលិតផល (ជាធម្មតាត្រូវបានបញ្ជាក់ជាភាគរយ)។ ទិន្នផលគឺជាសមាមាត្រនៃបរិមាណនៃផលិតផលដែលបានផ្តល់ឱ្យទៅនឹងបរិមាណនៃសម្ភារៈចាប់ផ្តើម (ជាធម្មតាត្រូវបានបង្ហាញជាភាគរយ) ។ ផលិតភាពគឺជាចំនួននៃផលិតផលប្រតិកម្មដែលបង្កើតឡើងក្នុងមួយឯកតាបរិមាណក្នុងមួយឯកតាពេលវេលា។ ប្រភេទនៃកាតាលីករ
កាតាលីករត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ដោយផ្អែកលើលក្ខណៈនៃប្រតិកម្មដែលពួកគេបង្កើនល្បឿន សមាសធាតុគីមី ឬលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តរបស់វា។ ស្ទើរតែគ្រប់ធាតុគីមី និងសារធាតុទាំងអស់មានលក្ខណៈសម្បត្តិកាតាលីករដល់កម្រិតមួយ ឬមួយផ្សេងទៀត - ដោយខ្លួនឯង ឬច្រើនតែនៅក្នុងបន្សំផ្សេងៗ។ ដោយផ្អែកលើលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តរបស់ពួកវា កាតាលីករត្រូវបានបែងចែកទៅជា homogeneous និង heterogeneous ។ កាតាលីករ heterogeneous គឺជាសារធាតុរឹងដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយដូចគ្នានៅក្នុងឧស្ម័ន ឬវត្ថុរាវដូចគ្នាទៅនឹងសារធាតុប្រតិកម្ម។ កាតាលីករចម្រុះជាច្រើនមានផ្ទុកលោហធាតុ។ លោហធាតុមួយចំនួន ជាពិសេសវត្ថុដែលទាក់ទងនឹង
VIII ក្រុមនៃតារាងតាមកាលកំណត់នៃធាតុ, មានសកម្មភាពកាតាលីករដោយខ្លួនឯង; ឧទាហរណ៍ធម្មតាគឺផ្លាទីន។ ប៉ុន្តែលោហៈភាគច្រើនបង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិកាតាលីករនៅពេលដែលមានវត្តមាននៅក្នុងសមាសធាតុ។ ឧទាហរណ៍ - អាលុយមីញ៉ូ (អុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូមអាល់ ២ អូ ៣) ។ ទ្រព្យសម្បត្តិមិនធម្មតានៃកាតាលីករខុសធម្មតាជាច្រើនគឺផ្ទៃធំរបស់វា។ ពួកវាត្រូវបានជ្រាបចូលដោយរន្ធញើសជាច្រើន ផ្ទៃដីសរុបដែលជួនកាលឈានដល់ 500 ម៉ែត្រ។ 2 ក្នុង 1 ក្រាមនៃកាតាលីករ។ ក្នុងករណីជាច្រើន អុកស៊ីដដែលមានផ្ទៃធំ ដើរតួជាស្រទាប់ខាងក្រោម ដែលភាគល្អិតកាតាលីករដែកត្រូវបានដាក់ក្នុងទម្រង់ជាចង្កោមតូចៗ។ នេះធានានូវអន្តរកម្មប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៃសារធាតុ reagents ក្នុងដំណាក់កាលឧស្ម័ន ឬរាវជាមួយលោហៈធាតុសកម្ម។ ថ្នាក់ពិសេសនៃកាតាលីករមិនដូចគ្នាគឺ zeolites - សារធាតុរ៉ែគ្រីស្តាល់នៃក្រុម aluminosilicates (សមាសធាតុនៃស៊ីលីកូននិងអាលុយមីញ៉ូម) ។ ទោះបីជាកាតាលីករច្រើនប្រភេទមានផ្ទៃធំក៏ដោយ ជាធម្មតាពួកវាមានទីតាំងសកម្មមួយចំនួនតូចប៉ុណ្ណោះ ដែលស្មើនឹងផ្នែកតូចមួយនៃផ្ទៃដីសរុប។ កាតាលីករអាចបាត់បង់សកម្មភាពរបស់ពួកគេនៅក្នុងវត្តមាននៃបរិមាណតិចតួចនៃសមាសធាតុគីមីដែលគេហៅថាសារធាតុពុលកាតាលីករ។ សារធាតុទាំងនេះភ្ជាប់ទៅនឹងមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មរារាំងពួកគេ។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃទីតាំងសកម្មគឺជាកម្មវត្ថុនៃការស្រាវជ្រាវដែលពឹងផ្អែកខ្លាំង។កាតាលីករដូចគ្នាមានធម្មជាតិគីមីផ្សេងៗគ្នា - អាស៊ីត (H
2 SO 4 ឬ H 3 PO 4 ), មូលដ្ឋាន (NaOH ), អាមីណូសរីរាង្គ, លោហៈ, ភាគច្រើនជាញឹកញាប់ការផ្លាស់ប្តូរ ( Fe ឬ Rh ) ក្នុងទម្រង់ជាអំបិល សមាសធាតុសរីរាង្គ ឬកាបូននីល។ កាតាលីករក៏រួមបញ្ចូលអង់ស៊ីមផងដែរ - ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនដែលគ្រប់គ្រងប្រតិកម្មជីវគីមី។ ទីតាំងសកម្មនៃអង់ស៊ីមមួយចំនួនមានអាតូមដែក ( Zn, Cu, Fe ឬ Mo) ។ អង់ស៊ីមដែលមានផ្ទុកលោហធាតុ ជំរុញប្រតិកម្មដែលពាក់ព័ន្ធនឹងម៉ូលេគុលតូចៗ ( O 2, CO 2 ឬ N 2 ) អង់ស៊ីមមានសកម្មភាព និងការជ្រើសរើសខ្ពស់ ប៉ុន្តែពួកវាដំណើរការតែក្នុងលក្ខខណ្ឌមួយចំនួន ដូចជាប្រតិកម្មដែលកើតឡើងនៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិត។ នៅក្នុងឧស្សាហកម្មអ្វីដែលគេហៅថាត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់។ អង់ស៊ីម immobilized ។ របៀបដែលកាតាលីករដំណើរការ ថាមពល។ ប្រតិកម្មគីមីណាមួយអាចកើតឡើងបានលុះត្រាតែប្រតិកម្មយកឈ្នះលើរបាំងថាមពល ហើយសម្រាប់បញ្ហានេះ ពួកគេត្រូវតែទទួលបានថាមពលជាក់លាក់មួយ។ ដូចដែលយើងបាននិយាយរួចមកហើយ ប្រតិកម្មកាតាលីករ X ® Y រួមមានដំណាក់កាលបន្តបន្ទាប់ជាច្រើន។ ពួកគេម្នាក់ៗត្រូវការថាមពលដើម្បីកើតឡើង។អ៊ី ហៅថាថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម។ ការផ្លាស់ប្តូរថាមពលតាមកូអរដោណេប្រតិកម្មត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូប។ ១.ចូរយើងពិចារណាជាដំបូងអំពីផ្លូវ "កំដៅ" ដែលមិនមែនជាកាតាលីករ។ សម្រាប់ប្រតិកម្មកើតឡើង ថាមពលសក្តានុពលនៃម៉ូលេគុល
X ត្រូវតែលើសពីរបាំងថាមពលអ៊ីធ . ប្រតិកម្មកាតាលីករមានបីដំណាក់កាល។ ទីមួយគឺការបង្កើតស្មុគស្មាញ X-Cat ។ (chemisorption) ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មដែលស្មើនឹងអ៊ីការផ្សាយពាណិជ្ជកម្ម . ដំណាក់កាលទីពីរគឺការដាក់ក្រុមឡើងវិញនៃ X-Cat ។® យ - ឆ្មា។ ជាមួយនឹងថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មអ៊ីឆ្មា ហើយចុងក្រោយទីបី - ការស្រូបយកដោយថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មអ៊ី des ; អ៊ីពាណិជ្ជកម្ម, អ៊ីឆ្មា និង អ៊ីតិចជាងច្រើន។ អ៊ីធ . ដោយសារអត្រាប្រតិកម្មអាស្រ័យអិចស្ប៉ូណង់ស្យែលលើថាមពលសកម្ម ប្រតិកម្មកាតាលីករដំណើរការលឿនជាងប្រតិកម្មកម្ដៅនៅសីតុណ្ហភាពដែលបានកំណត់។កាតាលីករអាចត្រូវបានប្រដូចទៅនឹងមគ្គុទ្ទេសក៍ដែលដឹកនាំអ្នកឡើងភ្នំ (ម៉ូលេគុលប្រតិកម្ម) ឆ្លងកាត់ជួរភ្នំ។ គាត់ដឹកនាំក្រុមមួយឆ្លងកាត់ការឆ្លងកាត់ ហើយបន្ទាប់មកត្រឡប់មកក្រុមបន្ទាប់។ ផ្លូវឆ្លងកាត់គឺទាបជាងយ៉ាងខ្លាំងតាមរយៈកំពូល (ឆានែលកំដៅនៃប្រតិកម្ម) ហើយក្រុមធ្វើឱ្យការផ្លាស់ប្តូរលឿនជាងដោយគ្មានចំហាយ (កាតាលីករ) ។ វាអាចទៅរួចដែលថាក្រុមនឹងមិនអាចយកឈ្នះលើជួរភ្នំដោយខ្លួនឯងបានទេ។
ទ្រឹស្តីនៃកាតាលីករ។ ដើម្បីពន្យល់ពីយន្តការនៃប្រតិកម្មកាតាលីករ ទ្រឹស្តីបីក្រុមត្រូវបានស្នើឡើង៖ ធរណីមាត្រ អេឡិចត្រូនិច និងគីមី។ នៅក្នុងទ្រឹស្ដីធរណីមាត្រ ការយកចិត្តទុកដាក់ចម្បងគឺត្រូវបានបង់ទៅឱ្យការឆ្លើយឆ្លងរវាងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធធរណីមាត្រនៃអាតូមនៃមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃកាតាលីករ និងអាតូមនៃផ្នែកនោះនៃម៉ូលេគុលប្រតិកម្មដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះការភ្ជាប់ទៅនឹងកាតាលីករ។ ទ្រឹស្ដីអេឡិចត្រូនិចគឺផ្អែកលើគំនិតដែលថាការស្រូបយកជាតិគីមីត្រូវបានបង្កឡើងដោយអន្តរកម្មអេឡិចត្រូនិចដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការផ្ទេរបន្ទុកពោលគឺឧ។ ទ្រឹស្ដីទាំងនេះទាក់ទងនឹងសកម្មភាពកាតាលីករទៅនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិអេឡិចត្រូនិចរបស់កាតាលីករ។ ទ្រឹស្ដីគីមីចាត់ទុកកាតាលីករជាសមាសធាតុគីមីដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិលក្ខណៈដែលបង្កើតជាចំណងគីមីជាមួយសារធាតុ reagents ដែលបណ្តាលឱ្យមានការបង្កើតស្មុគស្មាញផ្លាស់ប្តូរមិនស្ថិតស្ថេរ។ បន្ទាប់ពីការ decomposition នៃស្មុគស្មាញជាមួយនឹងការចេញផ្សាយនៃផលិតផល, កាតាលីករត្រឡប់ទៅសភាពដើមរបស់ខ្លួន។ ទ្រឹស្តីក្រោយនេះត្រូវបានគេចាត់ទុកថាសមស្របបំផុត។នៅកម្រិតម៉ូលេគុល ប្រតិកម្មដំណាក់កាលឧស្ម័នកាតាលីករអាចត្រូវបានតំណាងដូចខាងក្រោម។ ម៉ូលេគុលប្រតិកម្មមួយភ្ជាប់ទៅនឹងទីតាំងសកម្មរបស់កាតាលីករ ហើយមួយទៀតមានអន្តរកម្មជាមួយវា ដោយស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលឧស្ម័នដោយផ្ទាល់។ យន្តការជំនួសក៏អាចធ្វើទៅបានដែរ៖ ម៉ូលេគុលប្រតិកម្មត្រូវបានស្រូបយកនៅលើមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មជិតខាងនៃកាតាលីករ ហើយបន្ទាប់មកធ្វើអន្តរកម្មគ្នាទៅវិញទៅមក។ ជាក់ស្តែង នេះជារបៀបដែលប្រតិកម្មកាតាលីករភាគច្រើនដំណើរការ។
គំនិតមួយទៀតបង្ហាញថាមានទំនាក់ទំនងរវាងការរៀបចំលំហនៃអាតូមនៅលើផ្ទៃនៃកាតាលីករ និងសកម្មភាពកាតាលីកររបស់វា។ អត្រានៃដំណើរការកាតាលីករមួយចំនួន រួមទាំងប្រតិកម្មអ៊ីដ្រូសែនជាច្រើន មិនអាស្រ័យលើទីតាំងដែលទាក់ទងនៃអាតូមសកម្មកាតាលីករនៅលើផ្ទៃ។ ផ្ទុយទៅវិញ ល្បឿនរបស់អ្នកដទៃ ផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធលំហនៃអាតូមលើផ្ទៃ។ ឧទាហរណ៏មួយគឺ isomerization នៃ neopentane ទៅជា isopentane និងការបំបែកក្នុងពេលដំណាលគ្នានៃក្រោយទៅ isobutane និង methane នៅលើផ្ទៃនៃកាតាលីករ។
Pt-Al 2 O 3 ។ ការអនុវត្ត CATALYSIS នៅក្នុងឧស្សាហកម្ម ការរីកចម្រើនខាងឧស្សាហកម្មយ៉ាងឆាប់រហ័សដែលយើងកំពុងជួបប្រទះនឹងមិនអាចកើតឡើងបានទេបើគ្មានការអភិវឌ្ឍន៍នៃបច្ចេកវិទ្យាគីមីថ្មី។ ក្នុងកម្រិតធំ វឌ្ឍនភាពនេះត្រូវបានកំណត់ដោយការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៃកាតាលីករ ដោយមានជំនួយពីវត្ថុធាតុដើមដែលមានកម្រិតទាបត្រូវបានបំប្លែងទៅជាផលិតផលមានតម្លៃខ្ពស់។ បើនិយាយក្នុងន័យធៀប កាតាលីករគឺជាថ្មរបស់ទស្សនវិទូនៃ alchemist សម័យទំនើប មានតែវាមិនបំប្លែងទៅជាមាសទេ ប៉ុន្តែវត្ថុធាតុដើមទៅជាថ្នាំ ផ្លាស្ទិច សារធាតុគីមី ឥន្ធនៈ ជី និងផលិតផលមានប្រយោជន៍ផ្សេងទៀត។ប្រហែលជាដំណើរការកាតាលីករដំបូងបំផុតដែលមនុស្សបានរៀនប្រើគឺ fermentation ។ រូបមន្តសម្រាប់រៀបចំភេសជ្ជៈមានជាតិអាល់កុលត្រូវបានគេស្គាល់ចំពោះជនជាតិ Sumerians នៅដើមឆ្នាំ 3500 មុនគ។
សង់ទីម៉ែត. ស្រា; បៀរ។ព្រឹត្តិការណ៍ដ៏សំខាន់មួយនៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃកាតាលីករគឺការផលិតម៉ាហ្គារីនដោយការបំប្លែងអ៊ីដ្រូសែននៃប្រេងបន្លែ។ ប្រតិកម្មនេះត្រូវបានអនុវត្តជាលើកដំបូងនៅលើមាត្រដ្ឋានឧស្សាហកម្មប្រហែលឆ្នាំ 1900។ ហើយចាប់តាំងពីទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1920 វិធីសាស្ត្រកាតាលីករសម្រាប់ផលិតសារធាតុសរីរាង្គថ្មី ជាចម្បងប្លាស្ទិកត្រូវបានបង្កើតឡើងជាបន្តបន្ទាប់។ ចំនុចសំខាន់គឺការផលិតកាតាលីករនៃ olefins, nitriles, esters, acids ។ល។ - "ឥដ្ឋ" សម្រាប់ "សំណង់" គីមីនៃប្លាស្ទិក។
រលកទីបីនៃការប្រើប្រាស់ឧស្សាហកម្មនៃដំណើរការកាតាលីករបានកើតឡើងនៅក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1930 ហើយត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការចម្រាញ់ប្រេង។ បើនិយាយពីទំហំវិញ ផលិតកម្មនេះមិនយូរប៉ុន្មានបានបន្សល់ទុកអ្នកផ្សេងទៀតនៅឆ្ងាយពីក្រោយ។ ការចម្រាញ់ប្រេងមានដំណើរការកាតាលីករជាច្រើន៖ ការបំបែក ការកែទម្រង់ អ៊ីដ្រូស៊ុលហ្វូនីន អ៊ីដ្រូក្រាក អ៊ីសូមេរីយេស វត្ថុធាតុ polymerization និងអាល់កាឡាំង។
ជាចុងក្រោយ រលកទីបួនក្នុងការប្រើប្រាស់កាតាលីករ គឺទាក់ទងនឹងការការពារបរិស្ថាន។ សមិទ្ធិផលដ៏ល្បីល្បាញបំផុតនៅក្នុងតំបន់នេះគឺការបង្កើតឧបករណ៍បំលែងកាតាលីករសម្រាប់ឧស្ម័នផ្សងរថយន្ត។ ឧបករណ៍បំលែងកាតាលីករដែលត្រូវបានដំឡើងនៅក្នុងរថយន្តតាំងពីឆ្នាំ 1975 បានដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវគុណភាពខ្យល់ ហើយដូច្នេះបានជួយសង្គ្រោះជីវិតមនុស្សជាច្រើន។
រង្វាន់ណូបែលប្រហែលរាប់សិបត្រូវបានផ្តល់រង្វាន់សម្រាប់ការងារនៅក្នុងកាតាលីករ និងផ្នែកពាក់ព័ន្ធ។
សារៈសំខាន់ជាក់ស្តែងនៃដំណើរការកាតាលីករត្រូវបានបង្ហាញដោយការពិតដែលថាចំណែកនៃអាសូតរួមបញ្ចូលនៅក្នុងសមាសធាតុដែលមានផ្ទុកអាសូតដែលផលិតដោយឧស្សាហកម្មមានចំនួនប្រហែលពាក់កណ្តាលនៃអាសូតទាំងអស់ដែលបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងផលិតផលអាហារ។ បរិមាណនៃសមាសធាតុអាសូតដែលផលិតដោយធម្មជាតិមានកម្រិត ដូច្នេះការផលិតប្រូតេអ៊ីនក្នុងរបបអាហារអាស្រ័យទៅលើបរិមាណអាសូតដែលបានបន្ថែមទៅក្នុងដីតាមរយៈជី។ វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការចិញ្ចឹមពាក់កណ្តាលនៃមនុស្សជាតិដោយគ្មានអាម៉ូញាក់សំយោគដែលត្រូវបានផលិតស្ទើរតែទាំងស្រុងតាមរយៈដំណើរការកាតាលីករ Haber-Bosch ។
វិសាលភាពនៃការអនុវត្តកាតាលីករកំពុងពង្រីកឥតឈប់ឈរ។ វាក៏សំខាន់ផងដែរដែលកាតាលីករអាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃបច្ចេកវិទ្យាដែលបានអភិវឌ្ឍពីមុន។ ឧទាហរណ៏មួយគឺការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនៃការបំបែកកាតាលីករតាមរយៈការប្រើប្រាស់ zeolites ។
អ៊ីដ្រូសែន។ មួយចំនួនធំនៃប្រតិកម្មកាតាលីករត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការធ្វើឱ្យសកម្មនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែននិងម៉ូលេគុលមួយចំនួនផ្សេងទៀតដែលនាំឱ្យមានអន្តរកម្មគីមីរបស់ពួកគេ។ ដំណើរការនេះត្រូវបានគេហៅថា អ៊ីដ្រូសែន និងគូសបញ្ជាក់ដំណាក់កាលជាច្រើននៃការចម្រាញ់ប្រេង និងការផលិតឥន្ធនៈរាវពីធ្យូងថ្ម (ដំណើរការបឺហ្គីស)។ការផលិតប្រេងសាំងអាកាសចរណ៍ និងឥន្ធនៈពីធ្យូងថ្មត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅប្រទេសអាឡឺម៉ង់កំឡុងសង្គ្រាមលោកលើកទី 2 ដោយសារតែប្រទេសនេះមិនមានកន្លែងប្រេង។ ដំណើរការ Bergius ពាក់ព័ន្ធនឹងការបន្ថែមអ៊ីដ្រូសែនដោយផ្ទាល់ទៅធ្យូងថ្ម។ ធ្យូងថ្មត្រូវបានកំដៅក្រោមសម្ពាធនៅក្នុងវត្តមាននៃអ៊ីដ្រូសែនដើម្បីផលិតផលិតផលរាវដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានកែច្នៃទៅជាសាំងអាកាសចរណ៍និងឥន្ធនៈម៉ូទ័រ។ ជាតិដែកអុកស៊ីដត្រូវបានគេប្រើជាកាតាលីករក៏ដូចជាកាតាលីករដែលមានមូលដ្ឋានលើសំណប៉ាហាំងនិងម៉ូលីបដិន។ ក្នុងអំឡុងសង្រ្គាម រោងចក្រចំនួន 12 នៅប្រទេសអាឡឺម៉ង់បានផលិតឥន្ធនៈរាវប្រហែល 1,400 តោនក្នុងមួយថ្ងៃដោយប្រើដំណើរការ Bergius ។
ដំណើរការមួយទៀត Fischer-Tropsch មានពីរដំណាក់កាល។ ទីមួយធ្យូងថ្មត្រូវបានបញ្ចេញឧស្ម័ន i.e. ពួកវាប្រតិកម្មវាជាមួយនឹងចំហាយទឹក និងអុកស៊ីសែន ហើយទទួលបានល្បាយនៃអ៊ីដ្រូសែន និងកាបូនអុកស៊ីត។ ល្បាយនេះត្រូវបានបំប្លែងទៅជាឥន្ធនៈរាវដោយប្រើកាតាលីករដែលមានជាតិដែក ឬ cobalt ។ ជាមួយនឹងការបញ្ចប់សង្រ្គាម ការផលិតឥន្ធនៈសំយោគពីធ្យូងថ្មនៅប្រទេសអាឡឺម៉ង់ត្រូវបានបញ្ឈប់។
ជាលទ្ធផលនៃការកើនឡើងនៃតម្លៃប្រេងដែលបានអនុវត្តតាមការហាមឃាត់ប្រេងពីឆ្នាំ 1973-1974 ការខិតខំប្រឹងប្រែងយ៉ាងខ្លាំងក្លាត្រូវបានធ្វើឡើងដើម្បីបង្កើតវិធីសាស្រ្តដ៏មានប្រសិទ្ធិភាពនៃការចំណាយក្នុងការផលិតប្រេងសាំងពីធ្យូងថ្ម។ ដូច្នេះ ការរំលាយធ្យូងថ្មដោយផ្ទាល់អាចត្រូវបានអនុវត្តកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាពដោយប្រើដំណើរការពីរដំណាក់កាល ដែលធ្យូងត្រូវបានទាក់ទងដំបូងជាមួយកាតាលីករអាលុយមីញ៉ូម-cobalt-molybdenum នៅសីតុណ្ហភាពទាប ហើយបន្ទាប់មកនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាង។ តម្លៃនៃប្រេងសាំងសំយោគបែបនេះគឺខ្ពស់ជាងប្រេងដែលទទួលបានពីប្រេង។
អាម៉ូញាក់។ ដំណើរការអ៊ីដ្រូសែនសាមញ្ញបំផុតមួយតាមទស្សនៈគីមីគឺការសំយោគអាម៉ូញាក់ពីអ៊ីដ្រូសែន និងអាសូត។ អាសូតគឺជាសារធាតុអសកម្មខ្លាំងណាស់។ ដើម្បីផ្តាច់ទំនាក់ទំនងអិន-អិន ម៉ូលេគុលរបស់វាត្រូវការថាមពលប្រហែល 200 kcal/ ប្រជ្រុយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អាសូតភ្ជាប់ទៅនឹងផ្ទៃនៃកាតាលីករដែកក្នុងស្ថានភាពអាតូមិក ហើយនេះត្រូវការត្រឹមតែ 20 kcal ប៉ុណ្ណោះ។/ ប្រជ្រុយ។ អ៊ីដ្រូសែនភ្ជាប់ទៅនឹងជាតិដែកកាន់តែងាយស្រួល។ ការសំយោគអាម៉ូញាក់ដំណើរការដូចខាងក្រោមៈ
ឧទាហរណ៍នេះបង្ហាញពីសមត្ថភាពរបស់កាតាលីករក្នុងការបង្កើនល្បឿនប្រតិកម្មទៅមុខ និងបញ្ច្រាសស្មើគ្នា ពោលគឺឧ។ ការពិតដែលថាកាតាលីករមិនផ្លាស់ប្តូរទីតាំងលំនឹងនៃប្រតិកម្មគីមី។អ៊ីដ្រូសែននៃប្រេងបន្លែ។
ប្រតិកម្មអ៊ីដ្រូសែនដ៏សំខាន់បំផុតមួយនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌជាក់ស្តែងគឺការបំប្លែងអ៊ីដ្រូសែនមិនពេញលេញនៃប្រេងបន្លែទៅជា margarine ប្រេងចម្អិនអាហារ និងផលិតផលអាហារផ្សេងទៀត។ ប្រេងបន្លែទទួលបានពីសណ្តែកសៀង គ្រាប់កប្បាស និងដំណាំផ្សេងៗទៀត។ ពួកវាមានផ្ទុក esters ពោលគឺ triglycerides នៃអាស៊ីតខ្លាញ់ ជាមួយនឹងកម្រិតខុសគ្នានៃភាពមិនឆ្អែត។ អាស៊ីត Oleic CH 3 (CH 2 ) 7 CH = CH (CH 2 ) ៧ COOH មានចំណងទ្វេរ C=C មួយ អាស៊ីតលីណូលិកមានពីរ ហើយអាស៊ីតលីណូលេនិចមានបី។ ការបន្ថែមអ៊ីដ្រូសែនដើម្បីបំបែកចំណងនេះ ការពារប្រេងពីការកត់សុី (rancidity)។ នេះបង្កើនចំណុចរលាយរបស់ពួកគេ។ ភាពរឹងនៃផលិតផលលទ្ធផលភាគច្រើនអាស្រ័យលើកម្រិតនៃអ៊ីដ្រូសែន។ អ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងវត្តមាននៃម្សៅនីកែលដ៏ល្អដែលដាក់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម ឬកាតាលីករនីកែល Raney នៅក្នុងបរិយាកាសនៃអ៊ីដ្រូសែនបន្សុតខ្ពស់។ការខះជាតិទឹក Dehydrogenation ក៏ជាប្រតិកម្មកាតាលីករដ៏សំខាន់ក្នុងឧស្សាហកម្មផងដែរ ទោះបីជាទំហំនៃការដាក់ពាក្យរបស់វាមានទំហំតូចជាងក៏ដោយ។ ដោយមានជំនួយរបស់វាឧទាហរណ៍ styrene ដែលជា monomer ដ៏សំខាន់មួយត្រូវបានទទួល។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះ ethylbenzene ត្រូវបាន dehydrogenated នៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករដែលមានអុកស៊ីដជាតិដែក; ប្រតិកម្មក៏ត្រូវបានសម្របសម្រួលដោយប៉ូតាស្យូម និងប្រភេទមួយចំនួននៃស្ថេរភាពរចនាសម្ព័ន្ធ។ ការ dehydrogenation នៃ propane, butane និង alkanes ផ្សេងទៀតត្រូវបានអនុវត្តនៅលើខ្នាតឧស្សាហកម្ម។ Dehydrogenation នៃ butane នៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករ chromium-alumina បង្កើត butenes និង butadiene ។កាតាលីករអាស៊ីត.
សកម្មភាពកាតាលីករនៃថ្នាក់ធំនៃកាតាលីករត្រូវបានកំណត់ដោយលក្ខណៈសម្បត្តិអាស៊ីតរបស់វា។ យោងតាមលោក I. Brønsted និង T. Lowry អាស៊ីតគឺជាសមាសធាតុដែលមានសមត្ថភាពបរិច្ចាគប្រូតុង។ អាស៊ីតខ្លាំងអាចបរិច្ចាគប្រូតុងរបស់ពួកគេទៅមូលដ្ឋានបានយ៉ាងងាយស្រួល។ គោលគំនិតនៃអាស៊ីតត្រូវបានអភិវឌ្ឍបន្ថែមទៀតនៅក្នុងស្នាដៃរបស់ G. Lewis ដែលបានកំណត់អាស៊ីតជាសារធាតុដែលមានសមត្ថភាពទទួលយកគូអេឡិចត្រុងពីសារធាតុអ្នកបរិច្ចាគជាមួយនឹងការបង្កើតចំណង covalent ដោយសារតែសង្គមនៃគូអេឡិចត្រុងនេះ។ គំនិតទាំងនេះរួមជាមួយនឹងគំនិតអំពីប្រតិកម្មដែលផលិតអ៊ីយ៉ុង carbenium បានជួយឱ្យយល់អំពីយន្តការនៃប្រតិកម្មកាតាលីករជាច្រើន ជាពិសេសអ្នកដែលពាក់ព័ន្ធនឹងអ៊ីដ្រូកាបូន។ ភាពខ្លាំងនៃអាស៊ីតអាចត្រូវបានកំណត់ដោយការប្រើសំណុំនៃមូលដ្ឋានដែលផ្លាស់ប្តូរពណ៌នៅពេលដែលប្រូតុងត្រូវបានបន្ថែម។ វាប្រែថាកាតាលីករសំខាន់ៗក្នុងឧស្សាហកម្មមួយចំនួនមានឥរិយាបទដូចជាអាស៊ីតខ្លាំង។ ទាំងនេះរួមបញ្ចូលកាតាលីករដំណើរការ Friedel-Crafts ដូចជា
HCl-AlCl 2 O 3 (ឬ HalCl 4 និង aluminosilicates ។ កម្លាំងអាស៊ីតគឺជាលក្ខណៈសំខាន់ណាស់ព្រោះវាកំណត់អត្រានៃប្រូតុង ដែលជាជំហានសំខាន់ក្នុងដំណើរការកាតាលីករអាស៊ីត។សកម្មភាពនៃកាតាលីករដូចជា aluminosilicates ដែលត្រូវបានប្រើក្នុងការបំបែកប្រេងត្រូវបានកំណត់ដោយវត្តមានរបស់អាស៊ីត Brønsted និង Lewis នៅលើផ្ទៃរបស់វា។ រចនាសម្ព័ន្ធរបស់ពួកគេគឺស្រដៀងទៅនឹងរចនាសម្ព័ន្ធនៃស៊ីលីកា (ស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត) ដែលក្នុងនោះអាតូមមួយចំនួន
ស៊ី ៤+ ជំនួសដោយអាតូមអាល់ 3+ ។ បន្ទុកអវិជ្ជមានលើសដែលកើតឡើងក្នុងករណីនេះអាចត្រូវបានបន្សាបដោយ cations ដែលត្រូវគ្នា។ ប្រសិនបើ cations ជាប្រូតុង នោះ aluminosilicate មានឥរិយាបទដូចអាស៊ីតBrønsted៖
សកម្មភាពនៃកាតាលីករអាស៊ីតត្រូវបានកំណត់ដោយសមត្ថភាពរបស់ពួកគេក្នុងការប្រតិកម្មជាមួយអ៊ីដ្រូកាបូនដើម្បីបង្កើតអ៊ីយ៉ុង carbenium ជាផលិតផលកម្រិតមធ្យម។ អ៊ីយ៉ុង Alkylcarbenium មានអាតូមកាបូនដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមានដែលភ្ជាប់ទៅនឹងក្រុមអាល់គីលចំនួនបី និង/
ឬអាតូមអ៊ីដ្រូសែន។ ពួកវាដើរតួយ៉ាងសំខាន់ជាអន្តរការីដែលបង្កើតឡើងនៅក្នុងប្រតិកម្មជាច្រើនដែលពាក់ព័ន្ធនឹងសមាសធាតុសរីរាង្គ។ យន្តការនៃសកម្មភាពនៃកាតាលីករអាស៊ីតអាចត្រូវបានបង្ហាញដោយប្រើឧទាហរណ៍នៃប្រតិកម្ម isomerizationន
-butane ទៅ isobutane នៅក្នុងវត្តមាន HCl - AlCl 3 ឬ Pt - Cl - Al 2 O 3 . ជាដំបូង បរិមាណតិចតួចនៃ olefin C៤ ន ៨ ភ្ជាប់អ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមានទៅនឹងកាតាលីករអាស៊ីតដើម្បីបង្កើតម អ៊ីយ៉ុង carbenium ទីបី. បន្ទាប់មក អ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែន ចោទប្រកាន់អវិជ្ជមាន N - បំបែកចេញពី ន
-butane ជាមួយនឹងការបង្កើត isobutane និងបន្ទាប់បន្សំ butylcarbអ៊ី ឬ អ៊ីយ៉ុង។ ចុងក្រោយ ជាលទ្ធផលនៃការដាក់ជាក្រុមឡើងវិញវាប្រែទៅជាកាបូអ៊ីដ្រាតទីបី អ៊ី នី ទី អ៊ីយ៉ុង។ ខ្សែសង្វាក់នេះអាចបន្តជាមួយនឹងការលុបបំបាត់អ៊ីយ៉ុង hydride ពីម៉ូលេគុលបន្ទាប់ន-butane ជាដើម។ 
សំខាន់ o ថា អ៊ីយ៉ុង carbenium ទីបីមានស្ថេរភាពជាងអ៊ីយ៉ុងបឋម ឬអនុវិទ្យាល័យ។ ជាលទ្ធផលពួកវាមានវត្តមានជាចម្បងនៅលើផ្ទៃនៃកាតាលីករហើយដូច្នេះផលិតផលសំខាន់នៃ isomerization butane គឺ isobutane ។ កាតាលីករអាស៊ីតត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងការចម្រាញ់ប្រេង - ការបំបែក, alkylation, polymerization និង isomerization នៃអ៊ីដ្រូកាបូន
(សូមមើលផងដែរ គីមីវិទ្យា និងវិធីសាស្ត្រនៃការកែច្នៃប្រេង). យន្តការនៃសកម្មភាពនៃអ៊ីយ៉ុង carbenium ដែលដើរតួជាកាតាលីករក្នុងដំណើរការទាំងនេះត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ក្នុងការធ្វើដូច្នេះ ពួកគេចូលរួមក្នុងប្រតិកម្មមួយចំនួន រួមទាំងការបង្កើតម៉ូលេគុលតូចៗដោយការបំបែកនៃម៉ូលេគុលធំ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃម៉ូលេគុល (olefin ទៅ olefin ឬ olefin ទៅ isoparaffin) ការរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញដោយ isomerization និងការបង្កើត paraffins និង aromatic ។ អ៊ីដ្រូកាបូនដោយការផ្ទេរអ៊ីដ្រូសែន។កម្មវិធីចុងក្រោយបំផុតមួយនៃកាតាលីករអាស៊ីតនៅក្នុងឧស្សាហកម្មគឺការផលិតឥន្ធនៈនាំមុខដោយបន្ថែមជាតិអាល់កុលទៅ isobutylene ឬ isoamylene ។ ការបន្ថែមសមាសធាតុដែលមានអុកស៊ីហ្សែនទៅក្នុងប្រេងសាំងកាត់បន្ថយការប្រមូលផ្តុំកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីតនៅក្នុងឧស្ម័នផ្សង។ មេទីល-
ជូត -butyl ether (MTBE) ដែលមានលេខលាយ octane នៃ 109 ក៏ធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានឥន្ធនៈខ្ពស់ octane ដែលចាំបាច់សម្រាប់ដំណើរការម៉ាស៊ីនរថយន្ត ជាមួយនឹងសមាមាត្របង្ហាប់ខ្ពស់ ដោយមិនចាំបាច់បញ្ចូលសារធាតុ tetraethyl ចូលទៅក្នុងប្រេងសាំង។ ការផលិតប្រេងឥន្ធនៈដែលមានលេខ octane 102 និង 111 ក៏ត្រូវបានរៀបចំផងដែរ។កាតាលីករមូលដ្ឋាន. សកម្មភាពរបស់កាតាលីករត្រូវបានកំណត់ដោយលក្ខណៈសម្បត្តិមូលដ្ឋានរបស់វា។ ឧទាហរណ៍ដ៏យូរអង្វែង និងល្បីល្បាញនៃកាតាលីករបែបនេះគឺ សូដ្យូម អ៊ីដ្រូស៊ីត ដែលប្រើសម្រាប់អ៊ីដ្រូលីស ឬ saponify ខ្លាញ់ដើម្បីធ្វើសាប៊ូ ហើយឧទាហរណ៍ថ្មីៗនេះ គឺជាកាតាលីករដែលប្រើក្នុងការផលិតប្លាស្ទិក និងសារធាតុពពុះ។ អ៊ុយរីថេនត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយប្រតិកម្មនៃជាតិអាល់កុលជាមួយអ៊ីសូស៊ីយ៉ានតហើយប្រតិកម្មនេះត្រូវបានពន្លឿននៅក្នុងវត្តមាននៃមូលដ្ឋានអាមីនជាក់ស្តែង។ ក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្ម មូលដ្ឋានមួយភ្ជាប់ទៅនឹងអាតូមកាបូននៅក្នុងម៉ូលេគុល isocyanate ដែលជាលទ្ធផលដែលបន្ទុកអវិជ្ជមានលេចឡើងនៅលើអាតូមអាសូត ហើយសកម្មភាពរបស់វាចំពោះជាតិអាល់កុលកើនឡើង។ Triethylenediamine គឺជាកាតាលីករដ៏មានប្រសិទ្ធភាពពិសេស។ ប្លាស្ទិក polyurethane ត្រូវបានផលិតដោយប្រតិកម្ម diisocyanates ជាមួយ polyols (polyalcohols) ។ នៅពេលដែល isocyanate មានប្រតិកម្មជាមួយនឹងទឹក អ៊ុយរ៉េថានដែលបានបង្កើតឡើងពីមុននឹងរលាយបាត់ ហើយបញ្ចេញឧស្ម័នកាបូនិក . នៅពេលដែលល្បាយនៃ polyalcohols និងទឹកមានអន្តរកម្មជាមួយ diisocyanates នោះ ពពុះ polyurethane លទ្ធផលនឹងក្លាយទៅជាឧស្ម័ន។ឧស្ម័នកាបូនិក កាតាលីករធ្វើសកម្មភាពទ្វេ. កាតាលីករទាំងនេះបង្កើនល្បឿននៃប្រតិកម្មពីរប្រភេទ និងបង្កើតលទ្ធផលល្អប្រសើរជាងការបញ្ជូនប្រតិកម្មជាស៊េរីតាមរយៈរ៉េអាក់ទ័រពីរ ដែលនីមួយៗមានផ្ទុកសារធាតុកាតាលីករតែមួយប្រភេទ។ នេះគឺដោយសារតែការពិតដែលថាកន្លែងសកម្មនៃកាតាលីករដែលមានសកម្មភាពទ្វេគឺនៅជិតគ្នាទៅវិញទៅមកហើយផលិតផលកម្រិតមធ្យមដែលបានបង្កើតឡើងនៅមួយក្នុងចំណោមពួកគេត្រូវបានបម្លែងភ្លាមៗទៅជាផលិតផលចុងក្រោយនៅផ្សេងទៀត។លទ្ធផលដ៏ល្អមួយគឺទទួលបានដោយការរួមបញ្ចូលកាតាលីករដែលធ្វើឱ្យអ៊ីដ្រូសែនសកម្មជាមួយនឹងកាតាលីករដែលជំរុញឱ្យមាន isomerization នៃអ៊ីដ្រូកាបូន។ ការធ្វើឱ្យសកម្មនៃអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានអនុវត្តដោយលោហធាតុមួយចំនួនហើយ isomerization នៃអ៊ីដ្រូកាបូនត្រូវបានអនុវត្តដោយអាស៊ីត។ កាតាលីករមុខពីរដ៏មានប្រសិទ្ធភាពដែលប្រើក្នុងការចម្រាញ់ប្រេងដើម្បីបំប្លែង naphtha ទៅជាសាំងត្រូវបានបែងចែកយ៉ាងល្អិតល្អន់ដោយផ្លាទីនដែលគាំទ្រនៅលើអាមីណូអាស៊ីត។ ការបំប្លែងសារធាតុ naphtha ដូចជា methylcyclopentane (MCP) ទៅជា benzene បង្កើនចំនួន octane នៃប្រេងសាំង។ ទីមួយ MCP ត្រូវបាន dehydrogenated នៅលើផ្នែកផ្លាទីននៃកាតាលីករចូលទៅក្នុង olefin ដែលមានគ្រោងកាបូនដូចគ្នា; បន្ទាប់មក olefin ឆ្លងកាត់ទៅផ្នែកអាស៊ីតនៃកាតាលីករ ដែលជាកន្លែងដែលវាត្រូវបាន isomerizes ទៅ cyclohexene ។ ក្រោយមកទៀតឆ្លងកាត់ទៅផ្នែកផ្លាទីន ហើយត្រូវបាន dehydrogenated ទៅ benzene និង hydrogen ។
កាតាលីករ សកម្មភាពទ្វេរដង បង្កើនល្បឿនការកែទម្រង់ប្រេងយ៉ាងសំខាន់។ ពួកវាត្រូវបានគេប្រើដើម្បី isomerize paraffins ធម្មតាទៅជា isoparaffins ។ ក្រោយមកទៀតដែលឆ្អិននៅសីតុណ្ហភាពដូចគ្នានឹងប្រភាគសាំងគឺមានតម្លៃព្រោះវាមានចំនួន octane ខ្ពស់ជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងអ៊ីដ្រូកាបូនត្រង់។ លើសពីនេះទៅទៀត ការផ្លាស់ប្តូរ
ន -butane ទៅ isobutane ត្រូវបានអមដោយ dehydrogenation ដែលសម្របសម្រួលការផលិត MTBE ។វត្ថុធាតុ polymerization ជាក់លាក់. ព្រឹត្តិការណ៍សំខាន់មួយក្នុងប្រវត្តិសាស្ត្រកាតាលីករបានកើតឡើង ការរកឃើញនៃវត្ថុធាតុ polymerization កាតាលីករក-olefins ជាមួយនឹងការបង្កើត ស្តេរ៉េអូ x ប៉ូលីមែរ។ ទៅកាតាលីករ ស្តេរ៉េអូជាក់លាក់វត្ថុធាតុ polymerization ត្រូវបានរកឃើញដោយ K. Ziegler នៅពេលដែលគាត់ព្យាយាមពន្យល់ពីលក្ខណៈសម្បត្តិមិនធម្មតានៃសារធាតុប៉ូលីម៊ែរដែលគាត់ទទួលបាន។ អ្នកគីមីវិទ្យាម្នាក់ទៀតគឺលោក J. Natta បានស្នើថាភាពប្លែកនៃប៉ូលីម៊ែរ Ziegler ត្រូវបានកំណត់ដោយភាពមិនទៀងទាត់របស់វា។ ការពិសោធន៍កាំរស្មីអ៊ិចបានបង្ហាញថាសារធាតុប៉ូលីម៊ែរដែលបានរៀបចំពី propylene នៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករ Ziegler មានគ្រីស្តាល់ខ្ពស់ ហើយពិតជាមានរចនាសម្ព័ន្ធស្តេរ៉េអូ។ ដើម្បីពិពណ៌នាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានបញ្ជាទិញនោះ ណាតាបានណែនាំពាក្យថា isotactic "និង" syndiotactic" ។ ក្នុងករណីដែលគ្មានការបញ្ជា ពាក្យថា "អាត្មានិយម" ត្រូវបានប្រើ៖
ប្រតិកម្មស្តេរ៉េអូជាក់លាក់កើតឡើងលើផ្ទៃនៃកាតាលីកររឹងដែលមានក្រុមលោហៈផ្លាស់ប្តូរ IVA - VIII (ដូចជា Ti, V, Cr, Zr ) ដែលស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មមិនពេញលេញ និងសមាសធាតុណាមួយដែលមានកាបូន ឬអ៊ីដ្រូសែន ដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ទៅនឹងលោហៈពីក្រុម។ខ្ញុំ - III . ឧទាហរណ៏បុរាណនៃកាតាលីករបែបនេះគឺជាទឹកភ្លៀងដែលបានបង្កើតឡើងនៅពេល TiCl 4 និង Al (C 2 H 5) 3 នៅក្នុង heptane ដែលទីតានីញ៉ូមត្រូវបានកាត់បន្ថយ ទៅរដ្ឋ trivalent ។ នេះ។សកម្មពិសេសប្រព័ន្ធនេះជំរុញការបង្កើតវត្ថុធាតុ polymerization នៃ propylene នៅសីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធធម្មតា។កាតាលីករអុកស៊ីតកម្ម.
ការប្រើប្រាស់កាតាលីករដើម្បីគ្រប់គ្រងគីមីសាស្ត្រនៃដំណើរការអុកស៊ីតកម្មមានសារៈសំខាន់ខាងវិទ្យាសាស្ត្រ និងជាក់ស្តែង។ ក្នុងករណីខ្លះការកត់សុីត្រូវតែពេញលេញ ឧទាហរណ៍នៅពេលបន្សាប CO និងអ៊ីដ្រូកាបូនកខ្វក់នៅក្នុងឧស្ម័នផ្សងរថយន្ត។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាញឹកញាប់វាចាំបាច់សម្រាប់អុកស៊ីតកម្មមិនពេញលេញ ឧទាហរណ៍នៅក្នុងដំណើរការឧស្សាហកម្មជាច្រើនដែលប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់ការបំប្លែងអ៊ីដ្រូកាបូនទៅជាផលិតផលកម្រិតមធ្យមដ៏មានតម្លៃដែលមានក្រុមមុខងារដូចជា -CHO, -COOH, -C-CO, -CN ។ ក្នុងករណីនេះ ទាំងកាតាលីករដូចគ្នា និងតំណពូជត្រូវបានប្រើប្រាស់។ ឧទាហរណ៏នៃកាតាលីករដូចគ្នាគឺជាស្មុគ្រស្មាញដែកផ្លាស់ប្តូរដែលត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការកត់សុីគូ
-xylene ទៅអាស៊ីត terephthalic, esters ដែលបម្រើជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ការផលិតសរសៃ polyester ។កាតាលីករសម្រាប់អុកស៊ីតកម្មចម្រុះ.
កាតាលីករទាំងនេះជាធម្មតាគឺជាអុកស៊ីដរឹងដ៏ស្មុគស្មាញ។ កាតាលីករអុកស៊ីតកម្មកើតឡើងជាពីរដំណាក់កាល។ ទីមួយ អុកស៊ីសែននៅក្នុងអុកស៊ីដត្រូវបានចាប់យកដោយម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូកាបូនដែលស្រូបយកនៅលើផ្ទៃអុកស៊ីដ។ ក្នុងករណីនេះអ៊ីដ្រូកាបូនត្រូវបានកត់សុីហើយអុកស៊ីដត្រូវបានកាត់បន្ថយ។ អុកស៊ីដដែលបានកាត់បន្ថយមានប្រតិកម្មជាមួយអុកស៊ីហ្សែន ហើយត្រឡប់ទៅសភាពដើមវិញ។ ដោយប្រើកាតាលីករ vanadium, phthalic anhydride ត្រូវបានទទួលដោយការកត់សុីមិនពេញលេញនៃ naphthalene ឬ butane ។ការផលិតអេទីឡែនដោយ dehydrodimerization នៃមេតាន។
ការសំយោគអេទីឡែនតាមរយៈការ dehydrodimerization បំប្លែងឧស្ម័នធម្មជាតិទៅជាអ៊ីដ្រូកាបូនដែលអាចដឹកជញ្ជូនបានកាន់តែងាយស្រួល។ ប្រតិកម្ម 2CH 4 + 2O 2 ® C 2 H 4 + 2H 2 O ត្រូវបានអនុវត្តនៅ 850 ° C ដោយប្រើកាតាលីករផ្សេងៗ; លទ្ធផលល្អបំផុតគឺទទួលបានជាមួយកាតាលីករលី-MgO . សន្មតថាប្រតិកម្មកើតឡើងតាមរយៈការបង្កើតរ៉ាឌីកាល់មេទីលដោយការស្រូបនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែនពីម៉ូលេគុលមេតាន។ ការលុបបំបាត់ត្រូវបានអនុវត្តដោយការថយចុះអុកស៊ីសែនមិនពេញលេញឧទាហរណ៍ O 2
2-
. រ៉ាឌីកាល់មេទីលក្នុងដំណាក់កាលឧស្ម័នផ្សំឡើងវិញដើម្បីបង្កើតជាម៉ូលេគុលអេតាន ហើយកំឡុងពេល dehydrogenation ជាបន្តបន្ទាប់ត្រូវបានបំប្លែងទៅជាអេទីឡែន។ ឧទាហរណ៏មួយទៀតនៃការកត់សុីមិនពេញលេញគឺការបំប្លែងមេតាណុលទៅជា formaldehyde នៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករប្រាក់ ឬជាតិដែក-ម៉ូលីបដិនម។ហ្សីអូលីត។ Zeolites បង្កើតបានជាថ្នាក់ពិសេសនៃកាតាលីករដែលមានលក្ខណៈចម្រុះ។ ទាំងនេះគឺជាសារធាតុ aluminosilicates ជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធ Honeycomb ដែលត្រូវបានបញ្ជាឱ្យមានទំហំកោសិកាដែលអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងទំហំនៃម៉ូលេគុលសរីរាង្គជាច្រើន។ ពួកវាត្រូវបានគេហៅថា sieves ម៉ូលេគុលផងដែរ។ ការចាប់អារម្មណ៍ខ្លាំងបំផុតគឺ zeolites ដែលរន្ធញើសត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយចិញ្ចៀនដែលមានអ៊ីយ៉ុងអុកស៊ីសែន 8-12 (រូបភាពទី 2) ។ ជួនកាលរន្ធញើសត្រួតលើគ្នាដូចនៅក្នុង ZSM-5 zeolite (រូបភាពទី 3) ដែលត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការបំប្លែងសារធាតុមេតាណុលជាក់លាក់ខ្ពស់ទៅជាអ៊ីដ្រូកាបូនប្រភាគសាំង។ ប្រេងសាំងមានបរិមាណអ៊ីដ្រូកាបូនក្រអូបច្រើន ហើយដូច្នេះមានលេខ octane ខ្ពស់។ ជាឧទាហរណ៍ នៅប្រទេសនូវែលសេឡង់ មួយភាគបីនៃប្រេងសាំងដែលប្រើប្រាស់ទាំងអស់ត្រូវបានផលិតដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យានេះ។ មេតាណុលត្រូវបានផលិតចេញពីមេតាននាំចូល។
កាតាលីករដែលបង្កើតជាក្រុម Y-zeolites បង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការបំបែកកាតាលីករយ៉ាងខ្លាំងដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិអាស៊ីតមិនធម្មតារបស់វា។ ការជំនួស aluminosilicates ជាមួយ zeolites ធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្កើនទិន្នផលប្រេងសាំងច្រើនជាង 20% ។ លើសពីនេះទៀត zeolites មានជម្រើសទាក់ទងនឹងទំហំនៃម៉ូលេគុលប្រតិកម្ម។ ការជ្រើសរើសរបស់ពួកគេត្រូវបានកំណត់ដោយទំហំនៃរន្ធញើសដែលម៉ូលេគុលនៃទំហំនិងរូបរាងជាក់លាក់អាចឆ្លងកាត់បាន។ នេះអនុវត្តទាំងសម្ភារៈចាប់ផ្តើម និងផលិតផលប្រតិកម្ម។ ឧទាហរណ៍ ដោយសារតែការរឹតបន្តឹងស្តេរីក
គូ -xylene ត្រូវបានបង្កើតឡើងយ៉ាងងាយស្រួលជាងសារធាតុដែលមានសំពីងសំពោងអ័រថូ- និង មេតា - អ៊ីសូមឺរ។ ក្រោយមកទៀតរកឃើញថាខ្លួនគេ "ចាក់សោ" នៅក្នុងរន្ធញើសនៃ zeolite (រូបភាព 4) ។ការប្រើប្រាស់ zeolites បានធ្វើឱ្យមានបដិវត្តន៍ពិតប្រាកដនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាឧស្សាហកម្មមួយចំនួន - ការបន្សាបប្រេងឧស្ម័ន និងប្រេងម៉ាស៊ីន ការទទួលបានអន្តរការីគីមីសម្រាប់ការផលិតផ្លាស្ទិចដោយការ alkylation នៃសមាសធាតុក្រអូប ការ isomerization នៃ xylene សមាមាត្រ disproportionation នៃ toluene និងការបំបែកកាតាលីករនៃប្រេង។ Zeolite មានប្រសិទ្ធភាពជាពិសេសនៅទីនេះ
ZSM-5 ។ កាតាលីករ និងការការពារបរិស្ថាន. ការប្រើប្រាស់កាតាលីករដើម្បីកាត់បន្ថយការបំពុលខ្យល់បានចាប់ផ្តើមនៅចុងបញ្ចប់នៃឆ្នាំ 1940 ។ នៅឆ្នាំ 1952 A. Hagen-Smith បានរកឃើញថាអ៊ីដ្រូកាបូន និងអុកស៊ីដអាសូតដែលមាននៅក្នុងឧស្ម័នផ្សងមានប្រតិកម្មក្នុងពន្លឺដើម្បីបង្កើតជាអុកស៊ីតកម្ម (ជាពិសេសអូហ្សូន) ដែលធ្វើអោយភ្នែករលាក និងផ្តល់ផលប៉ះពាល់ដែលមិនចង់បានផ្សេងទៀត។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ Y. Khoudri បានបង្កើតវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការបន្សុតកាតាលីករនៃឧស្ម័នផ្សងដោយការកត់សុីសហ និងអ៊ីដ្រូកាបូនរហូតដល់ CO 2 និង H 2 A. នៅឆ្នាំ 1970 សេចក្តីប្រកាសខ្យល់ស្អាតត្រូវបានបង្កើតឡើង (ចម្រាញ់នៅឆ្នាំ 1977 ពង្រីកនៅឆ្នាំ 1990) យោងតាមរថយន្តថ្មីទាំងអស់ ចាប់ពីម៉ូដែលឆ្នាំ 1975 ត្រូវតែបំពាក់ជាមួយឧបករណ៍បំប្លែងកាតាលីករ។ ស្តង់ដារសម្រាប់សមាសភាពនៃឧស្ម័នផ្សងត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ដោយសារតែសមាសធាតុនាំមុខដែលបានបន្ថែមទៅកាតាលីករពុលសាំង នោះកម្មវិធីដំណាក់កាលមួយត្រូវបានអនុម័ត។ ការយកចិត្តទុកដាក់ក៏ត្រូវបានទាក់ទាញផងដែរចំពោះតម្រូវការកាត់បន្ថយមាតិកានៃអុកស៊ីដអាសូត។កាតាលីករត្រូវបានបង្កើតឡើងជាពិសេសសម្រាប់អព្យាក្រឹតរថយន្ត ដែលក្នុងនោះសមាសធាតុសកម្មត្រូវបានអនុវត្តទៅស្រទាប់ខាងក្រោមសេរ៉ាមិចដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធ Honeycomb តាមរយៈកោសិកាដែលឧស្ម័នផ្សងឆ្លងកាត់។ ស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានស្រោបដោយស្រទាប់ស្តើងនៃអុកស៊ីដដែក ឧ.
Al2O3 ទៅលើកាតាលីករដែលត្រូវបានអនុវត្ត - ផ្លាទីន ប៉ាឡាដ្យូម ឬរ៉ូដ្យូម។ ខ្លឹមសារនៃអុកស៊ីដអាសូតដែលបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលចំហេះនៃឥន្ធនៈធម្មជាតិនៅក្នុងរោងចក្រថាមពលកំដៅអាចត្រូវបានកាត់បន្ថយដោយការបន្ថែមអាម៉ូញាក់ក្នុងបរិមាណតិចតួចទៅក្នុងឧស្ម័ន flue ហើយបញ្ជូនវាតាមរយៈកាតាលីករ titanium vanadium ។អង់ស៊ីម។ អង់ស៊ីមគឺជាកាតាលីករធម្មជាតិដែលគ្រប់គ្រងដំណើរការជីវគីមីនៅក្នុងកោសិការស់នៅ។ ពួកគេចូលរួមក្នុងដំណើរការផ្លាស់ប្តូរថាមពល ការបំបែកសារធាតុចិញ្ចឹម និងប្រតិកម្មជីវសំយោគ។ បើគ្មានពួកវាទេ ប្រតិកម្មសរីរាង្គស្មុគស្មាញជាច្រើនមិនអាចកើតឡើងបានទេ។ អង់ស៊ីមដំណើរការនៅសីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធធម្មតា មានជម្រើសខ្ពស់ណាស់ ហើយមានសមត្ថភាពបង្កើនអត្រាប្រតិកម្មដោយលំដាប់ប្រាំបីនៃរ៉ិចទ័រ។ ថ្វីបើមានគុណសម្បត្តិទាំងនេះក៏ដោយ តែប្រហាក់ប្រហែល។ 20 នៃ 15,000 អង់ស៊ីមដែលគេស្គាល់ ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់ក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំ។បុរសបានប្រើអង់ស៊ីមរាប់ពាន់ឆ្នាំដើម្បីដុតនំប៉័ង ផលិតភេសជ្ជៈមានជាតិអាល់កុល ឈីស និងទឹកខ្មេះ។ ឥឡូវនេះអង់ស៊ីមក៏ត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងឧស្សាហកម្មផងដែរ៖ ក្នុងការកែច្នៃស្ករ ការផលិតអង់ទីប៊ីយ៉ូទិកសំយោគ អាស៊ីតអាមីណូ និងប្រូតេអ៊ីន។ អង់ស៊ីម Proteolytic ដែលពន្លឿនដំណើរការអ៊ីដ្រូលីស៊ីតត្រូវបានបន្ថែមទៅម្សៅសាប៊ូ។
ដោយមានជំនួយពីបាក់តេរី
Clostridium acetobutylicum H. Weizmann បានអនុវត្តការបំប្លែងអង់ស៊ីមនៃម្សៅទៅជាអាសេតូន និងអាល់កុល butyl ។ វិធីសាស្រ្តនៃការផលិតអាសេតូននេះត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងប្រទេសអង់គ្លេសក្នុងកំឡុងសង្គ្រាមលោកលើកទី 1 ហើយក្នុងកំឡុងសង្គ្រាមលោកលើកទីពីរវាត្រូវបានគេប្រើដើម្បីផលិតកៅស៊ូ butadiene នៅសហភាពសូវៀត។តួនាទីដ៏សំខាន់បំផុតត្រូវបានលេងដោយការប្រើប្រាស់អង់ស៊ីមដែលផលិតដោយអតិសុខុមប្រាណសម្រាប់ការសំយោគប៉នីសុីលីនក៏ដូចជា streptomycin និងវីតាមីន។
B12. ជាតិអាល់កុលអេទីល ផលិតដោយដំណើរការអង់ស៊ីម ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយជាឥន្ធនៈរថយន្ត។ នៅក្នុងប្រទេសប្រេស៊ីល ជាងមួយភាគបីនៃរថយន្តប្រហែល 10 លានគ្រឿងដំណើរការលើជាតិអាល់កុលអេទីល 96% ដែលទទួលបានពីអំពៅ ខណៈដែលរថយន្តផ្សេងទៀតដំណើរការលើល្បាយនៃប្រេងសាំង និងអាល់កុលអេទីល (20%) ។ បច្ចេកវិទ្យាសម្រាប់ផលិតប្រេងឥន្ធនៈ ដែលជាល្បាយនៃប្រេងសាំង និងអាល់កុល ត្រូវបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងល្អនៅក្នុងសហរដ្ឋអាមេរិក។ នៅឆ្នាំ ១៩៨៧ ប្រហាក់ប្រហែល។ អាល់កុល 4 ពាន់លានលីត្រ ដែលក្នុងនោះប្រហែល 3.2 ពាន់លានលីត្រត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាឥន្ធនៈ។ អ្វីដែលគេហៅថាក៏ស្វែងរកកម្មវិធីផ្សេងៗ។ អង់ស៊ីម immobilized ។ អង់ស៊ីមទាំងនេះត្រូវបានចងភ្ជាប់ទៅនឹងការគាំទ្រដ៏រឹងមាំ ដូចជាស៊ីលីកាជែល ដែលសារធាតុប្រតិកម្មត្រូវបានឆ្លងកាត់។ អត្ថប្រយោជន៍នៃវិធីសាស្រ្តនេះគឺថាវាធានានូវទំនាក់ទំនងប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៃស្រទាប់ខាងក្រោមជាមួយនឹងអង់ស៊ីម ការបំបែកផលិតផល និងការរក្សាអង់ស៊ីម។ ឧទាហរណ៍មួយនៃការប្រើប្រាស់អង់ស៊ីម immobilized ឧស្សាហកម្មគឺ isomerizationឃ - គ្លុយកូសទៅជា fructose ។ ទិដ្ឋភាពបច្ចេកទេស បច្ចេកវិជ្ជាទំនើបមិនអាចស្រមៃបានទេបើគ្មានការប្រើប្រាស់កាតាលីករ។ ប្រតិកម្មកាតាលីករអាចកើតឡើងនៅសីតុណ្ហភាពរហូតដល់ 650° C និងសម្ពាធ 100 atm ឬច្រើនជាងនេះ។ នេះបង្ខំឱ្យមានដំណោះស្រាយថ្មីចំពោះបញ្ហាដែលទាក់ទងនឹងទំនាក់ទំនងរវាងឧស្ម័ន និងសារធាតុរឹង និងជាមួយនឹងការផ្ទេរភាគល្អិតកាតាលីករ។ ដើម្បីឱ្យដំណើរការមានប្រសិទ្ធភាព ការធ្វើគំរូរបស់វាត្រូវតែគិតគូរពីទិដ្ឋភាព kinetic, thermodynamic និង hydrodynamic ។ ការធ្វើគំរូកុំព្យូទ័រត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅទីនេះ ក៏ដូចជាឧបករណ៍ និងវិធីសាស្រ្តថ្មីសម្រាប់ត្រួតពិនិត្យដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជា។នៅឆ្នាំ 1960 ការរីកចំរើនយ៉ាងសំខាន់ត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងការផលិតអាម៉ូញាក់។ ការប្រើប្រាស់កាតាលីករសកម្មជាងមុនបានធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបន្ថយសីតុណ្ហភាពនៃការផលិតអ៊ីដ្រូសែនក្នុងអំឡុងពេល decomposition នៃចំហាយទឹកដែលធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបន្ថយសម្ពាធហើយដូច្នេះកាត់បន្ថយការចំណាយផលិតកម្មឧទាហរណ៍តាមរយៈការប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ centrifugal តម្លៃថោក។ . ជាលទ្ធផល តម្លៃនៃអាម៉ូញាក់បានធ្លាក់ចុះជាងពាក់កណ្តាល វាមានការកើនឡើងយ៉ាងសម្បើមនៅក្នុងការផលិតរបស់វា ហើយនៅក្នុងការតភ្ជាប់នេះ ការកើនឡើងនៃផលិតកម្មអាហារ ដោយសារអាម៉ូញាក់គឺជាជីដ៏មានតម្លៃ។
វិធីសាស្រ្ត។ ការស្រាវជ្រាវក្នុងវិស័យកាតាលីករត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើទាំងវិធីសាស្រ្តប្រពៃណី និងពិសេស។ ដានវិទ្យុសកម្ម កាំរស្មីអ៊ិច អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ និងរ៉ាម៉ាន (រ៉ាម៉ាន) spectroscopy វិធីសាស្ត្រមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងត្រូវបានប្រើ។ ការវាស់វែង Kinetic ត្រូវបានអនុវត្ត ឥទ្ធិពលនៃវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការរៀបចំកាតាលីករលើសកម្មភាពរបស់ពួកគេត្រូវបានសិក្សា។ សារៈសំខាន់ដ៏អស្ចារ្យគឺការកំណត់ផ្ទៃនៃកាតាលីករដោយប្រើវិធីសាស្ត្រ Brunauer-Emmett-Teller (BET method) ដោយផ្អែកលើការវាស់ស្ទង់ការស្រូបយកអាសូតរូបវ័ន្តនៅសម្ពាធផ្សេងៗគ្នា។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះកំណត់បរិមាណអាសូតដែលត្រូវការដើម្បីបង្កើតម៉ូណូឡឺលើផ្ទៃកាតាលីករ ហើយដឹងពីអង្កត់ផ្ចិតនៃម៉ូលេគុលន ២ គណនាផ្ទៃដីសរុប។ បន្ថែមពីលើការកំណត់ផ្ទៃសរុប ការស្រូបយកសារធាតុគីមីនៃម៉ូលេគុលផ្សេងៗត្រូវបានអនុវត្ត ដែលធ្វើឱ្យវាអាចប៉ាន់ប្រមាណចំនួនមជ្ឈមណ្ឌលសកម្ម និងទទួលបានព័ត៌មានអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វា។អ្នកស្រាវជ្រាវមានវិធីសាស្រ្តផ្សេងៗក្នុងការចោលរបស់ពួកគេដើម្បីសិក្សារចនាសម្ព័ន្ធផ្ទៃនៃកាតាលីករនៅកម្រិតអាតូមិច។ វិធីសាស្រ្តអនុញ្ញាតឱ្យយើងទទួលបានព័ត៌មានតែមួយគត់
EXAFS . ក្នុងចំណោមវិធីសាស្រ្ត spectroscopic, UV, X-ray និង Auger photoelectron spectroscopy ត្រូវបានប្រើប្រាស់កាន់តែខ្លាំងឡើង។ វិសាលគមនៃម៉ាស់អ៊ីយ៉ុងបន្ទាប់បន្សំ និងវិចារណកថា អ៊ីយ៉ុងខ្ចាត់ខ្ចាយ មានការចាប់អារម្មណ៍ខ្លាំង។ ការវាស់វែង NMR ត្រូវបានប្រើដើម្បីសិក្សាពីធម្មជាតិនៃស្មុគស្មាញកាតាលីករ។ មីក្រូទស្សន៍ផ្លូវរូងក្រោមដីស្កែនអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកមើលឃើញការរៀបចំអាតូមនៅលើផ្ទៃកាតាលីករ។ អនាគត ទំហំនៃដំណើរការកាតាលីករនៅក្នុងឧស្សាហកម្មកំពុងកើនឡើងជារៀងរាល់ឆ្នាំ។ កាតាលីករត្រូវបានប្រើប្រាស់កាន់តែខ្លាំងឡើងដើម្បីបន្សាបសារធាតុដែលបំពុលបរិស្ថាន។ តួនាទីរបស់កាតាលីករក្នុងការផលិតអ៊ីដ្រូកាបូន និងឥន្ធនៈសំយោគដែលមានអុកស៊ីសែនពីឧស្ម័ន និងធ្យូងថ្មកំពុងកើនឡើង។ ការបង្កើតកោសិកាឥន្ធនៈសម្រាប់ការបំប្លែងថាមពលឥន្ធនៈទៅជាថាមពលអគ្គិសនីហាក់ដូចជាមានជោគជ័យខ្លាំងណាស់។គំនិតថ្មីនៃកាតាលីករនឹងធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានវត្ថុធាតុ polymeric និងផលិតផលផ្សេងទៀតជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិដ៏មានតម្លៃជាច្រើន ធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវវិធីសាស្រ្តនៃការទទួលបានថាមពល និងបង្កើនការផលិតអាហារ ជាពិសេសដោយការសំយោគប្រូតេអ៊ីនពី alkanes និងអាម៉ូញាក់ ដោយមានជំនួយពី microorganisms ។ វាអាចមានលទ្ធភាពបង្កើតវិធីសាស្រ្តវិស្វកម្មហ្សែនសម្រាប់ផលិតអង់ស៊ីម និងសមាសធាតុសរីរាង្គដែលចូលទៅជិតកាតាលីករជីវសាស្រ្តធម្មជាតិនៅក្នុងសកម្មភាពកាតាលីករ និងការជ្រើសរើសរបស់វា។
អក្សរសាស្ត្រ Gates B.K. គីមីវិទ្យានៃដំណើរការកាតាលីករ . M. , 1981Boreskov G.K. កាតាលីក។ សំណួរទ្រឹស្តី និងការអនុវត្ត . Novosibirsk ឆ្នាំ ១៩៨៧
Gankin V.Yu., Gankin Yu.V.ទ្រឹស្តីទូទៅថ្មីនៃកាតាលីករ . អិល, ១៩៩១
តូកាបេ ខេ. កាតាលីករ និងដំណើរការកាតាលីករ . M. , 1993
S. I. LEVCENKOV
គីមីវិទ្យារូបវិទ្យា និងកូឡុំប៊ី
កំណត់ចំណាំការបង្រៀនសម្រាប់និស្សិតនៃមហាវិទ្យាល័យជីវវិទ្យានៃសាកលវិទ្យាល័យ Southern Federal University (RSU)
2.3 ដំណើរការកាតាលីករ
អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីនៅសីតុណ្ហភាពដែលបានផ្តល់ឱ្យត្រូវបានកំណត់ដោយអត្រានៃការបង្កើតស្មុគស្មាញដែលធ្វើឱ្យសកម្មដែលអាស្រ័យលើតម្លៃនៃថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម។ នៅក្នុងប្រតិកម្មគីមីជាច្រើន រចនាសម្ព័ន្ធនៃស្មុគ្រស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មអាចរួមបញ្ចូលសារធាតុដែលមិនមែនជាសារធាតុ stoichiometrically reagents; វាច្បាស់ណាស់ថាក្នុងករណីនេះថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មនៃដំណើរការក៏ផ្លាស់ប្តូរផងដែរ។ ក្នុងករណីដែលមានវត្តមាននៃរដ្ឋអន្តរកាលជាច្រើន ប្រតិកម្មនឹងដំណើរការជាចម្បងលើផ្លូវដែលមានរបាំងធ្វើឱ្យសកម្មទាបបំផុត។
Catalysis គឺជាបាតុភូតនៃការផ្លាស់ប្តូរអត្រានៃប្រតិកម្មគីមីនៅក្នុងវត្តមាននៃសារធាតុ ស្ថានភាព និងបរិមាណដែលនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរបន្ទាប់ពីប្រតិកម្ម។
បែងចែក វិជ្ជមាននិង អវិជ្ជមានកាតាលីករ (រៀងគ្នាការកើនឡើងនិងការថយចុះនៃអត្រាប្រតិកម្ម) ទោះបីជាពាក្យថា "កាតាលីស" ជារឿយៗមានន័យថាគ្រាន់តែជាកាតាលីករវិជ្ជមានប៉ុណ្ណោះ។ កាតាលីករអវិជ្ជមានត្រូវបានគេហៅថា ការរារាំង.
សារធាតុដែលជាផ្នែកមួយនៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃស្មុគ្រស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម ប៉ុន្តែមិនមែនជាសារធាតុ stoichiometrically ជាសារធាតុប្រតិកម្ម ត្រូវបានគេហៅថាកាតាលីករ។ កាតាលីករទាំងអស់ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយលក្ខណៈសម្បត្តិទូទៅដូចជាភាពជាក់លាក់ និងការជ្រើសរើសសកម្មភាព។
ភាពជាក់លាក់កាតាលីករស្ថិតនៅក្នុងសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការបង្កើនល្បឿននៃប្រតិកម្មតែមួយ ឬក្រុមនៃប្រតិកម្មស្រដៀងគ្នា ហើយមិនប៉ះពាល់ដល់អត្រានៃប្រតិកម្មផ្សេងទៀត។ ឧទាហរណ៍ លោហធាតុផ្លាស់ប្តូរជាច្រើន (ផ្លាទីន ទង់ដែង នីកែល ដែក។ល។) គឺជាកាតាលីករសម្រាប់ដំណើរការអ៊ីដ្រូសែន។ អុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូ ជំរុញប្រតិកម្មជាតិទឹក ។ល។
ការជ្រើសរើសកាតាលីករ - សមត្ថភាពក្នុងការបង្កើនល្បឿននៃប្រតិកម្មប៉ារ៉ាឡែលមួយដែលអាចធ្វើទៅបានក្រោមលក្ខខណ្ឌដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ សូមអរគុណចំពោះបញ្ហានេះ វាអាចទៅរួចដោយប្រើកាតាលីករផ្សេងៗគ្នា ដើម្បីទទួលបានផលិតផលផ្សេងៗគ្នាពីវត្ថុធាតុដើមដូចគ្នា៖
|
: CO + H 2 ––> CH 3 OH |
: C 2 H 5 OH ––> C 2 H 4 + H 2 O |
|
: CO + H 2 ––> CH 4 + H 2 O |
: C 2 H 5 OH ––> CH 3 CHO + H 2 |
ហេតុផលសម្រាប់ការកើនឡើងនៃអត្រាប្រតិកម្មជាមួយនឹងកាតាលីករវិជ្ជមានគឺការថយចុះនៃថាមពលសកម្មនៅពេលដែលប្រតិកម្មដំណើរការតាមរយៈស្មុគ្រស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មដោយមានការចូលរួមពីកាតាលីករ (រូបភាព 2.8) ។
ដោយសារយោងទៅតាមសមីការ Arrhenius អត្រាថេរនៃប្រតិកម្មគីមីគឺអាស្រ័យដោយអិចស្ប៉ូណង់ស្យែលលើថាមពលនៃការធ្វើឱ្យសកម្ម ការថយចុះក្រោយបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នូវអត្រាថេរ។ ជាការពិតណាស់ ប្រសិនបើយើងសន្មត់ថាកត្តាមុនអិចស្ប៉ូណង់ស្យែលនៅក្នុងសមីការ Arrhenius (II.32) សម្រាប់ប្រតិកម្មកាតាលីករ និងមិនមែនកាតាលីករគឺនៅជិត នោះសម្រាប់សមាមាត្រនៃអត្រាថេរ យើងអាចសរសេរបាន៖
ប្រសិនបើΔE A = –50 kJ/mol នោះសមាមាត្រនៃអត្រាថេរនឹងមាន 2.7 10 6 ដង (ជាការពិតណាស់នៅក្នុងការអនុវត្តដូចជាការថយចុះនៃ E A បង្កើនអត្រាប្រតិកម្មប្រហែល 10 5 ដង) ។
គួរកត់សម្គាល់ថាវត្តមានរបស់កាតាលីករមិនប៉ះពាល់ដល់ទំហំនៃការផ្លាស់ប្តូរសក្តានុពលទេម៉ូឌីណាមិកដែលជាលទ្ធផលនៃដំណើរការហើយដូច្នេះ។ គ្មានកាតាលីករណាអាចបង្កើតការកើតឡើងដោយឯកឯងនៃដំណើរការមិនអាចទៅរួចនៃទែរម៉ូឌីណាមិកនោះទេ។ (ដំណើរការដែល ΔG (ΔF) ធំជាងសូន្យ)។ កាតាលីករមិនផ្លាស់ប្តូរតម្លៃនៃលំនឹងថេរសម្រាប់ប្រតិកម្មបញ្ច្រាស; ឥទ្ធិពលនៃកាតាលីករនៅក្នុងករណីនេះគឺគ្រាន់តែដើម្បីពន្លឿនការសម្រេចបាននូវស្ថានភាពលំនឹងមួយ។
អាស្រ័យលើស្ថានភាពដំណាក់កាលនៃសារធាតុប្រតិកម្ម និងកាតាលីករ កាតាលីករដូចគ្នា និងតំណពូជត្រូវបានសម្គាល់។
អង្ករ។ ២.៨ដ្យាក្រាមថាមពលនៃប្រតិកម្មគីមីដោយគ្មានកាតាលីករ (1)
និងនៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករ (2) ។
2.3.1 កាតាលីករដូចគ្នា
កាតាលីករដូចគ្នា - ប្រតិកម្មកាតាលីករដែលសារធាតុប្រតិកម្ម និងកាតាលីករស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលតែមួយ។ នៅក្នុងករណីនៃដំណើរការកាតាលីករដូចគ្នា កាតាលីករបង្កើតផលិតផលដែលមានប្រតិកម្មកម្រិតមធ្យមជាមួយនឹងសារធាតុ reagents ។ ចូរយើងពិចារណាប្រតិកម្មខ្លះ
ក + ខ ––> គ
នៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករមួយដំណាក់កាលដែលកើតឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សចំនួនពីរត្រូវបានអនុវត្តជាលទ្ធផលដែលភាគល្អិតនៃសមាសធាតុមធ្យម AA ត្រូវបានបង្កើតឡើងហើយបន្ទាប់មក (តាមរយៈ ABC complex #) ដែលជាផលិតផលប្រតិកម្មចុងក្រោយជាមួយនឹងការបង្កើតឡើងវិញកាតាលីករ:
A + K --> AK
AK + B ––> C + K
ឧទាហរណ៍នៃដំណើរការបែបនេះគឺប្រតិកម្ម decomposition នៃ acetaldehyde ដែលជាថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មគឺ E A = 190 kJ/mol៖
CH 3 CHO --> CH 4 + CO
នៅក្នុងវត្តមាននៃចំហាយអ៊ីយ៉ូតដំណើរការនេះកើតឡើងជាពីរដំណាក់កាល៖
CH 3 CHO + I 2 --> CH 3 I + HI + CO
CH 3 I + HI --> CH 4 + I 2
ការថយចុះនៃថាមពលសកម្មនៃប្រតិកម្មនេះនៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករគឺ 54 kJ / mol; អត្រាប្រតិកម្មកើនឡើងប្រហែល 105 ដង។ ប្រភេទទូទៅបំផុតនៃកាតាលីករដូចគ្នាគឺកាតាលីករអាស៊ីតដែលក្នុងនោះអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែន H + ដើរតួជាកាតាលីករ។
2.3.2 Autocatalysis ។
ស្វ័យប្រវត្តិកម្ម- ដំណើរការនៃការពន្លឿនកាតាលីករនៃប្រតិកម្មគីមីដោយផលិតផលមួយរបស់វា។ ឧទាហរណ៏មួយគឺ hydrolysis នៃ esters កាតាលីករដោយអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែន។ អាស៊ីតដែលបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេល hydrolysis dissociates បង្កើតជាប្រូតុង ដែលបង្កើនល្បឿននៃប្រតិកម្ម hydrolysis ។ ភាពបារម្ភនៃប្រតិកម្ម autocatalytic គឺថា ប្រតិកម្មនេះដំណើរការជាមួយនឹងការកើនឡើងថេរនៃកំហាប់នៃកាតាលីករ។ ដូច្នេះក្នុងអំឡុងពេលដំបូងនៃប្រតិកម្មល្បឿនរបស់វាកើនឡើងហើយនៅដំណាក់កាលបន្តបន្ទាប់ដែលជាលទ្ធផលនៃការថយចុះនៃកំហាប់នៃសារធាតុ reagents ល្បឿនចាប់ផ្តើមថយចុះ។ ខ្សែកោង kinetic នៃផលិតផលនៃប្រតិកម្ម autocatalytic មានរូបរាងរាងអក្សរ S (រូបភាព 2.9) ។
អង្ករ។ ២.៩ខ្សែកោង Kinetic នៃផលិតផលនៃប្រតិកម្ម autocatalytic
2.3.3 កាតាលីករខុសប្រក្រតី។
កាតាលីករខុសប្រក្រតី - ប្រតិកម្មកាតាលីករកើតឡើងនៅចំណុចប្រទាក់រវាងដំណាក់កាលដែលបង្កើតឡើងដោយកាតាលីករនិងប្រតិកម្ម។ យន្តការនៃដំណើរការកាតាលីករខុសធម្មតាគឺស្មុគស្មាញជាងក្នុងករណីកាតាលីករដូចគ្នា។ នៅក្នុងប្រតិកម្មកាតាលីករខុសគ្នាគ្នា យ៉ាងហោចណាស់ប្រាំមួយដំណាក់កាលអាចត្រូវបានសម្គាល់បាន៖
1. ការសាយភាយសារធាតុចាប់ផ្តើមទៅផ្ទៃកាតាលីករ។
2. ការស្រូបយកសារធាតុចាប់ផ្តើមនៅលើផ្ទៃជាមួយនឹងការបង្កើតសមាសធាតុកម្រិតមធ្យមមួយចំនួន៖
A + B + K ––> АВК
3. ការធ្វើឱ្យសកម្មនៃស្ថានភាព adsorbed (ថាមពលដែលត្រូវការសម្រាប់ការនេះគឺថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មពិតប្រាកដនៃដំណើរការ):
AVK ––> AVK #
4. ការរលួយនៃស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មជាមួយនឹងការបង្កើតផលិតផលប្រតិកម្ម adsorbed:
АВК #––> СДК
5. Desorption ផលិតផលប្រតិកម្មចេញពីផ្ទៃកាតាលីករ។
СDК ––> С + D + К
6. ការសាយភាយនៃផលិតផលប្រតិកម្មចេញពីផ្ទៃកាតាលីករ។
លក្ខណៈពិសេសជាក់លាក់នៃដំណើរការ heterocatalytic គឺសមត្ថភាពរបស់កាតាលីករដើម្បីលើកកម្ពស់និងជាតិពុល។
ការផ្សព្វផ្សាយ- ការកើនឡើងនៃសកម្មភាពរបស់កាតាលីករនៅក្នុងវត្តមាននៃសារធាតុដែលមិនមែនជាសារធាតុខ្លួនឯងសម្រាប់ដំណើរការនេះ (អ្នកផ្សព្វផ្សាយ) ។ ឧទាហរណ៍សម្រាប់ប្រតិកម្មកាតាលីករដែកនីកែល។
CO + H 2 ––> CH 4 + H 2 O
ការណែនាំនៃភាពមិនបរិសុទ្ធនៃ cerium តូចមួយចូលទៅក្នុងកាតាលីករនីកែលនាំឱ្យមានការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៃសកម្មភាពរបស់កាតាលីករ។
ការពុល- ការថយចុះយ៉ាងខ្លាំងនៃសកម្មភាពកាតាលីករនៅក្នុងវត្តមាននៃសារធាតុមួយចំនួន (ដែលគេហៅថាសារធាតុពុលកាតាលីករ) ។ ឧទាហរណ៍សម្រាប់ប្រតិកម្មនៃការសំយោគអាម៉ូញាក់ (កាតាលីករគឺជាតិដែកអេប៉ុង) វត្តមាននៃសមាសធាតុអុកស៊ីសែនឬស្ពាន់ធ័រនៅក្នុងល្បាយប្រតិកម្មបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះយ៉ាងខ្លាំងនៃសកម្មភាពរបស់កាតាលីករដែក; នៅពេលដំណាលគ្នានោះសមត្ថភាពរបស់កាតាលីករក្នុងការស្រូបយកសារធាតុចាប់ផ្តើមថយចុះបន្តិច។
ដើម្បីពន្យល់ពីលក្ខណៈពិសេសទាំងនេះនៃដំណើរការកាតាលីករខុសធម្មតា G. Taylor បានធ្វើការសន្មត់ដូចខាងក្រោម: មិនមែនផ្ទៃទាំងមូលនៃកាតាលីករគឺសកម្មកាតាលីករទេ ប៉ុន្តែមានតែផ្នែកខ្លះរបស់វាប៉ុណ្ណោះ - អ្វីដែលគេហៅថា។ មជ្ឈមណ្ឌលសកម្ម ដែលអាចជាពិការភាពផ្សេងៗនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់នៃកាតាលីករ (ឧទាហរណ៍ ការលេចចេញ ឬការធ្លាក់ទឹកចិត្តលើផ្ទៃនៃកាតាលីករ)។ បច្ចុប្បន្ននេះមិនមានទ្រឹស្តីបង្រួបបង្រួមនៃ catalysis ខុសធម្មតាទេ។ សម្រាប់កាតាលីករដែកវាត្រូវបានបង្កើតឡើង ទ្រឹស្តីពហុគុណ . បទប្បញ្ញត្តិសំខាន់ៗនៃទ្រឹស្តីពហុគុណមានដូចខាងក្រោម៖
1. មជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃកាតាលីករគឺជាសំណុំនៃចំនួនជាក់លាក់នៃមជ្ឈមណ្ឌល adsorption ដែលមានទីតាំងនៅលើផ្ទៃនៃកាតាលីករក្នុងធរណីមាត្រស្របតាមរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលដែលកំពុងដំណើរការការផ្លាស់ប្តូរ។
2. ក្នុងអំឡុងពេល adsorption នៃម៉ូលេគុលប្រតិកម្មនៅលើមជ្ឈមណ្ឌលសកម្ម multiplet complex ត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលបណ្តាលឱ្យមានការចែកចាយឡើងវិញនៃចំណងដែលនាំទៅដល់ការបង្កើតផលិតផលប្រតិកម្ម។
ទ្រឹស្តីនៃពហុគុណត្រូវបានគេហៅថា ទ្រឹស្តីនៃភាពស្រដៀងគ្នាធរណីមាត្រនៃមជ្ឈមណ្ឌលសកម្ម និងម៉ូលេគុលប្រតិកម្ម។ សម្រាប់ប្រតិកម្មផ្សេងៗគ្នាចំនួនមជ្ឈមណ្ឌលស្រូបយក (នីមួយៗត្រូវបានកំណត់អត្តសញ្ញាណដោយអាតូមដែក) នៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មគឺខុសគ្នា - 2, 3, 4 ។ល។ មជ្ឈមណ្ឌលសកម្មបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា doublet, triplet, quadruplet ជាដើម។ (ក្នុងករណីទូទៅ ពហុគុណ ដែលជាទ្រឹស្តីជំពាក់ឈ្មោះរបស់វា)។
ឧទាហរណ៍យោងទៅតាមទ្រឹស្ដីនៃ multiplets ការ dehydrogenation នៃជាតិអាល់កុល monohydric saturated កើតឡើងនៅលើ doublet ហើយ dehydrogenation នៃ cyclohexane កើតឡើងនៅលើ sextet (រូបភាព 2.10 - 2.11); ទ្រឹស្តីនៃពហុគុណបានធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីទាក់ទងសកម្មភាពកាតាលីករនៃលោហធាតុទៅនឹងតម្លៃនៃកាំអាតូមរបស់វា។
អង្ករ។ ២.១០ Dehydrogenation នៃជាតិអាល់កុលនៅលើពីរដង
អង្ករ។ ២.១១ការខ្សោះជាតិទឹកនៃ cyclohexane នៅលើ sextet
2.3.4 កាតាលីករអង់ស៊ីម។
កាតាលីករអង់ស៊ីម - ប្រតិកម្មកាតាលីករកើតឡើងជាមួយនឹងការចូលរួមនៃអង់ស៊ីម - កាតាលីករជីវសាស្រ្តនៃធម្មជាតិប្រូតេអ៊ីន។ កាតាលីករអង់ស៊ីមមានលក្ខណៈពិសេសពីរ៖
1. សកម្មភាពខ្ពស់។ វាគឺជាលំដាប់ជាច្រើននៃរ៉ិចទ័រខ្ពស់ជាងសកម្មភាពនៃកាតាលីករអសរីរាង្គ ដែលត្រូវបានពន្យល់ដោយការថយចុះយ៉ាងខ្លាំងនៃថាមពលសកម្មនៃដំណើរការដោយអង់ស៊ីម។ ដូច្នេះ អត្រាថេរសម្រាប់ប្រតិកម្ម decomposition នៃអ៊ីដ្រូសែន peroxide កាតាលីករដោយ Fe 2+ ions គឺ 56 s -1 ; អត្រាថេរនៃប្រតិកម្មដូចគ្នាដែលជំរុញដោយអង់ស៊ីម catalase គឺ 3.5 · 10 7 , i.e. ប្រតិកម្មនៅក្នុងវត្តមាននៃអង់ស៊ីមដំណើរការលឿនជាងមួយលានដង (ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មនៃដំណើរការគឺ 42 និង 7.1 kJ / mol រៀងគ្នា) ។ អត្រាថេរសម្រាប់អ៊ីដ្រូលីស្ទីកអ៊ុយក្នុងវត្តមានអាស៊ីត និងអ៊ុយរ៉េស ខុសគ្នាដោយលំដាប់ដប់បីនៃរ៉ិចទ័រ ដែលស្មើនឹង 7.4·10 -7 និង 5·10 6 វិ -1 (ថាមពលសកម្មគឺ 103 និង 28 kJ/mol រៀងគ្នា)។
2. ភាពជាក់លាក់ខ្ពស់។ . ឧទាហរណ៍ អាមីឡាស ជំរុញការបំបែកម្សៅ ដែលជាខ្សែសង្វាក់នៃឯកតាគ្លុយកូសដូចគ្នាបេះបិទ ប៉ុន្តែមិនធ្វើកាតាលីករអ៊ីដ្រូលីសនៃ sucrose ដែលជាម៉ូលេគុលនៃជាតិស្ករ និងបំណែក fructose ។
យោងតាមគំនិតដែលទទួលយកជាទូទៅអំពីយន្តការនៃកាតាលីករអង់ស៊ីម ស្រទាប់ខាងក្រោម S និងអង់ស៊ីម F គឺស្ថិតនៅក្នុងលំនឹងជាមួយនឹង FS នៃអង់ស៊ីមស្រទាប់ខាងក្រោមដែលបានបង្កើតឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដែល decomposes យឺតទៅក្នុងផលិតផលប្រតិកម្ម P ជាមួយនឹងការបញ្ចេញអង់ស៊ីមសេរី។ ដូច្នេះដំណាក់កាលនៃការរលាយនៃស្រទាប់អង់ស៊ីម - ស្រទាប់ខាងក្រោមចូលទៅក្នុងផលិតផលប្រតិកម្មគឺការកំណត់អត្រា (កម្រិត) ។
F+S<––>FS ––> F + P
ការសិក្សាអំពីភាពអាស្រ័យនៃអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមលើកំហាប់នៃស្រទាប់ខាងក្រោមនៅកំហាប់ថេរនៃអង់ស៊ីមបានបង្ហាញថាជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃកំហាប់នៃស្រទាប់ខាងក្រោម អត្រាប្រតិកម្មនឹងកើនឡើងដំបូងហើយបន្ទាប់មកឈប់ផ្លាស់ប្តូរ (រូបភាព 2.12) និង ការពឹងផ្អែកនៃអត្រាប្រតិកម្មលើកំហាប់នៃស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសមីការដូចខាងក្រោមៈ
(II.45)
សេចក្តីផ្តើម
1. បទប្បញ្ញត្តិទូទៅ និងគោលការណ៍នៃកាតាលីករ
2. កាតាលីករដូចគ្នា
3. កាតាលីករអាស៊ីតនិងមូលដ្ឋាន
4. ប្រតិកម្មកាតាលីករដូចគ្នាដែលជំរុញដោយសមាសធាតុស្មុគស្មាញ
5. កាតាលីករអង់ស៊ីម
6. កាតាលីសខុសប្រក្រតី
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
បញ្ជីប្រភពដែលបានប្រើ
សេចក្តីផ្តើម
កាតាលីករគឺជាបាតុភូតនៃការផ្លាស់ប្តូរអត្រានៃប្រតិកម្មនៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករ។ ប្រតិកម្មដែលកើតឡើងជាមួយនឹងការចូលរួមរបស់កាតាលីករត្រូវបានគេហៅថាកាតាលីករ។ សារធាតុដែលបង្កើនអត្រានៃប្រតិកម្មគីមី ខណៈពេលដែលនៅសល់មិនផ្លាស់ប្តូរជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មទាំងមូលត្រូវបានគេហៅថា កាតាលីករ។
មានកាតាលីករជាច្រើនប្រភេទ និងយន្តការផ្សេងៗគ្នាជាច្រើននៃសកម្មភាពរបស់វា។ កាតាលីករឆ្លងកាត់វដ្តដែលវាត្រូវបានចងដំបូង បន្ទាប់មកបង្កើតឡើងវិញ ចងម្តងទៀត ហើយដូច្នេះច្រើនដង។ កាតាលីករអនុញ្ញាតឱ្យមានប្រតិកម្មបន្តទៅតាមផ្លូវផ្សេង ហើយក្នុងអត្រាលឿនជាងពេលគ្មានកាតាលីករ។ ល្បឿនអាចត្រូវបានបង្កើនដោយកាត់បន្ថយថាមពលសកម្ម បង្កើនកត្តាមុននិទស្សន្ត ឬទាំងពីរ។
កាតាលីករក្នុងពេលដំណាលគ្នាបង្កើនល្បឿនទាំងប្រតិកម្មទៅមុខ និងបញ្ច្រាស ដោយសារតែលំនឹងនៃប្រតិកម្មសរុបនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។ ប្រសិនបើវាមិនដូច្នោះទេ វាអាចបង្កើតម៉ាស៊ីនចលនាអចិន្ត្រៃយ៍ដោយប្រើកាតាលីករដើម្បីបង្កើតរូបធាតុឡើងវិញ។
1. បទប្បញ្ញត្តិទូទៅ និងគោលការណ៍នៃកាតាលីករ
កាតាលីករត្រូវបានបែងចែកទៅជា homogeneous និង heterogeneous ។ កាតាលីករដូចគ្នាគឺស្ថិតនៅក្នុងដំណាក់កាលតែមួយជាមួយនឹងសារធាតុប្រតិកម្ម ខណៈដែលកាតាលីករតំណពូជបង្កើតបានជាដំណាក់កាលឯករាជ្យ បំបែកដោយចំណុចប្រទាក់ពីដំណាក់កាលដែលសារធាតុប្រតិកម្មស្ថិតនៅ។ កាតាលីករដូចគ្នាធម្មតាគឺអាស៊ីត និងមូលដ្ឋាន។ លោហធាតុ អុកស៊ីដ និងស៊ុលហ្វីតរបស់ពួកវាត្រូវបានប្រើជាកាតាលីករចម្រុះ។
ប្រតិកម្មនៃប្រភេទដូចគ្នាអាចកើតមានទាំងកាតាលីករដូចគ្នានិងតំណពូជ។ ដូច្នេះ រួមជាមួយនឹងដំណោះស្រាយអាស៊ីត អាល់ 2 អូ 3 រឹង ទីអូ 2 ថូ 2 អាមីណូស៊ីលីត និងហ្សីអូលីតដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិអាស៊ីតត្រូវបានប្រើប្រាស់។ កាតាលីករចម្រុះដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិជាមូលដ្ឋាន៖ CaO, BaO, MgO ។
កាតាលីករមិនដូចគ្នាទេ ជាក្បួនមានផ្ទៃដែលមានការអភិវឌ្ឍន៍ខ្ពស់ ដែលពួកវាត្រូវបានចែកចាយនៅលើក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនអសកម្ម (ស៊ីលីកាជែល អុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូម កាបូនដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម។ល។)។
ចំពោះប្រភេទប្រតិកម្មនីមួយៗ មានតែកាតាលីករជាក់លាក់ប៉ុណ្ណោះដែលមានប្រសិទ្ធភាព។ បន្ថែមពីលើកាតាលីករអាស៊ីត - មូលដ្ឋានដែលបានរៀបរាប់រួចហើយមានកាតាលីករកាត់បន្ថយអុកស៊ីតកម្ម; ពួកវាត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយវត្តមាននៃលោហៈផ្លាស់ប្តូរឬសមាសធាតុរបស់វា (Co +3, V 2 O 5 +, MoO 3) ។ ក្នុងករណីនេះកាតាលីករត្រូវបានអនុវត្តដោយការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃលោហៈផ្លាស់ប្តូរ។
ប្រតិកម្មជាច្រើនត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើកាតាលីករដែលធ្វើសកម្មភាពតាមរយៈការសម្របសម្រួលនៃប្រតិកម្មនៅអាតូមដែកផ្លាស់ប្តូរឬអ៊ីយ៉ុង (Ti, Rh, Ni) ។ កាតាលីករប្រភេទនេះត្រូវបានគេហៅថា coordination catalysis ។
ប្រសិនបើកាតាលីករមានលក្ខណៈសម្បត្តិ chiral បន្ទាប់មកផលិតផលសកម្មអុបទិកត្រូវបានទទួលពីស្រទាប់ខាងក្រោមអសកម្មអុបទិក។
នៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិជ្ជាទំនើប ប្រព័ន្ធនៃកាតាលីករជាច្រើនត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ ដែលនីមួយៗបង្កើនល្បឿននៃដំណាក់កាលផ្សេងគ្នានៃប្រតិកម្ម។ កាតាលីករក៏អាចបង្កើនអត្រានៃដំណាក់កាលមួយនៃវដ្តកាតាលីករដែលធ្វើឡើងដោយកាតាលីករមួយទៀត។ នៅទីនេះ "កាតាលីសកាតាលីស" ឬកាតាលីសកម្រិតទីពីរកើតឡើង។
នៅក្នុងប្រតិកម្មជីវគីមី អង់ស៊ីមដើរតួជាកាតាលីករ។
កាតាលីករត្រូវតែត្រូវបានសម្គាល់ពីអ្នកចាប់ផ្តើម។ ឧទាហរណ៍ peroxides បំបែកទៅជារ៉ាឌីកាល់សេរី ដែលអាចចាប់ផ្តើមប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់រ៉ាឌីកាល់។ អ្នកផ្តួចផ្តើមត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្ម ដូច្នេះពួកវាមិនអាចចាត់ទុកថាជាកាតាលីករបានទេ។
សារធាតុរារាំងជួនកាលត្រូវបានចាត់ទុកថាជាកាតាលីករអវិជ្ជមាន។ ប៉ុន្តែជាឧទាហរណ៍ inhibitors នៃប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់រ៉ាឌីកាល់មានប្រតិកម្មជាមួយនឹងរ៉ាឌីកាល់សេរី ហើយមិនដូចកាតាលីករទេ មិនត្រូវបានរក្សាទុកទេ។ សារធាតុរារាំងផ្សេងទៀត (សារធាតុពុលកាតាលីករ) ភ្ជាប់ទៅនឹងកាតាលីករ ហើយធ្វើឱ្យវាអសកម្ម នៅទីនេះមានការទប់ស្កាត់កាតាលីករ មិនមែនកាតាលីករអវិជ្ជមានទេ។ កាតាលីករអវិជ្ជមានគឺមិនអាចទៅរួចទេជាគោលការណ៍៖ វានឹងផ្តល់ផ្លូវយឺតជាងសម្រាប់ប្រតិកម្ម ប៉ុន្តែតាមធម្មជាតិ ប្រតិកម្មនឹងដើរលឿនជាង ក្នុងករណីនេះ មិនមែនផ្លូវកាតាលីករទេ។
កាតាលីករអាចជាផលិតផលប្រតិកម្មមួយ។ ក្នុងករណីនេះប្រតិកម្មត្រូវបានគេហៅថា autocatalytic ហើយបាតុភូតខ្លួនឯងត្រូវបានគេហៅថា autocatalysis ។ ឧទាហរណ៍ក្នុងអំឡុងពេលកត់សុីនៃ Fe 2+ ជាមួយ Mn0 4
5Fe 2+ + Mn0 4 - + 8H+ = 5Fe 3+ + Mn 2+ +4H 2 0
លទ្ធផល អ៊ីយ៉ុង Mn 2+ បំប្លែងប្រតិកម្ម។
ប្រតិកម្មកាតាលីករគឺជារឿងធម្មតាបំផុតនៅក្នុងធម្មជាតិ។ អ្វីដែលគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលបំផុតនោះគឺប្រតិកម្មជាមួយនឹងអង់ស៊ីមដែលជំរុញឱ្យមានប្រតិកម្មជាច្រើននៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិត។ កាតាលីករត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧស្សាហកម្ម។ ការផលិតអាស៊ីតនីទ្រីក និងស៊ុលហ្វួរិក អាម៉ូញាក់ ការផលិតកៅស៊ូសំយោគ។ល។ មិនអាចទៅរួចទេបើគ្មានប្រតិកម្មកាតាលីករ។ កាតាលីករត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងការផលិតសារធាតុឱសថ៖ phenacetin, guaiacol, ដេរីវេនៃ halogen នៃសមាសធាតុក្រអូប។ល។ Mn(IV) oxide, Ni, Co, Fe, AlCl 3, TeC1 3 ត្រូវបានគេប្រើជាកាតាលីករ។
មានកាតាលីករដូចគ្នា និងតំណពូជ ប៉ុន្តែសម្រាប់ពួកវាណាមួយ គោលការណ៍សំខាន់ៗមានដូចខាងក្រោម៖
1. កាតាលីករចូលរួមយ៉ាងសកម្មនៅក្នុងសកម្មភាពបឋមនៃប្រតិកម្ម បង្កើតជាសមាសធាតុកម្រិតមធ្យមជាមួយអ្នកចូលរួមប្រតិកម្ម ឬស្មុគស្មាញដែលមានសកម្មភាពជាមួយសារធាតុប្រតិកម្មទាំងអស់។ បន្ទាប់ពីសកម្មភាពបឋមនីមួយៗ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងវិញ និងអាចធ្វើអន្តរកម្មជាមួយម៉ូលេគុលថ្មីនៃសារធាតុប្រតិកម្ម។
2. អត្រានៃប្រតិកម្មកាតាលីករគឺសមាមាត្រទៅនឹងបរិមាណកាតាលីករ។
3. កាតាលីករមានជម្រើសនៃសកម្មភាព។ វាអាចផ្លាស់ប្តូរអត្រានៃប្រតិកម្មមួយ និងមិនប៉ះពាល់ដល់អត្រានៃប្រតិកម្មមួយផ្សេងទៀត។
4. កាតាលីករអនុញ្ញាតឱ្យមានប្រតិកម្មបន្តទៅតាមផ្លូវផ្សេង ហើយក្នុងអត្រាលឿនជាងពេលដែលគ្មានកាតាលីករ។
ល្បឿនអាចត្រូវបានបង្កើនដោយកាត់បន្ថយថាមពលសកម្ម បង្កើនកត្តាមុននិទស្សន្ត ឬទាំងពីរ។ ឧទាហរណ៍ ការរលាយកម្ដៅនៃអាសេតាល់ដេអ៊ីត CH 3 CHO CH 4 + CO ត្រូវបានបំភាយដោយចំហាយអ៊ីយ៉ូត ដែលបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះនៃថាមពលសកម្ម ~ 55 kJ/mol ។ ការថយចុះនេះបណ្តាលឱ្យអត្រាថេរកើនឡើងប្រហែល 10,000 ដង។
5. កាតាលីករមិនប៉ះពាល់ដល់ទីតាំងនៃលំនឹងទែរម៉ូឌីណាមិកទេ។ វាផ្លាស់ប្តូរអត្រានៃប្រតិកម្មទៅមុខ និងបញ្ច្រាសក្នុងកម្រិតដូចគ្នា។
6. ដោយការបន្ថែមសារធាតុមួយចំនួនដែលហៅថា អ្នកផ្សព្វផ្សាយ សកម្មភាពរបស់កាតាលីករកើនឡើង។ ការបន្ថែមសារធាតុ inhibitors កាត់បន្ថយអត្រាប្រតិកម្ម។
2. កាតាលីករដូចគ្នា
នៅក្នុងកាតាលីករដូចគ្នា កាតាលីករគឺជាម៉ូលេគុល ឬអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយដូចគ្នា។ នៅក្នុងករណីនៃកាតាលីករដូចគ្នា កាតាលីករ និងប្រតិកម្មទាំងអស់បង្កើតបានជាដំណាក់កាលធម្មតាមួយ។
ការសន្មត់សំខាន់នៃទ្រឹស្ដីនៃកាតាលីករដូចគ្នាគឺជាគំនិតដែលថាក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្ម សមាសធាតុកម្រិតមធ្យមមិនស្ថិតស្ថេរនៃកាតាលីករជាមួយនឹងប្រតិកម្មត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលបន្ទាប់មក decompose ជាមួយនឹងការបង្កើតឡើងវិញនៃកាតាលីករ:
A + B + K = (A-B-K) * D + K
ល្បឿននៃប្រតិកម្មនេះ។
v=k នគ កគ ខគ ខេ
គឺសមាមាត្រទៅនឹងកំហាប់កាតាលីករ ហើយអត្រាថេរគោរពតាមសមីការ Arrhenius ។ ប្រតិកម្មនេះអាចកើតឡើងជាពីរដំណាក់កាល៖
កាតាលីករអាស៊ីតអាសុីត អង់ស៊ីមដែលមានលក្ខណៈដូចគ្នា
ក្នុងករណីនេះករណីពីរអាចធ្វើទៅបាន។ នៅក្នុងដំបូង អត្រានៃការ decomposition នៃស្មុគស្មាញចូលទៅក្នុងកាតាលីករនិងផលិតផលដំបូងគឺខ្ពស់ជាងយ៉ាងខ្លាំងអត្រានៃដំណាក់កាលទីពីរ, នៅក្នុងការដែលផលិតផលចុងក្រោយត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ដូច្នេះកំហាប់នៃស្មុគស្មាញដែលហៅថា Arrhenius complexes ក្នុងកាតាលីករប្រភេទនេះមានកម្រិតទាប។ ក្នុងករណីទី 2 អត្រានៃការ decomposition នៃស្មុគស្មាញគឺអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងអត្រានៃដំណាក់កាលទីពីរ។ ការប្រមូលផ្តុំនៃស្មុគស្មាញកម្រិតមធ្យមគឺមានសារៈសំខាន់និងស្ថានី។ ស្មុគស្មាញនៃប្រភេទនេះត្រូវបានគេហៅថា van't Hoff complexes ។
ករណីទីពីរ ជាករណីធម្មតាជាង នឹងត្រូវបានពិចារណាលម្អិតបន្ថែមទៀត។ ដោយសារសមាសធាតុកម្រិតមធ្យម AA ស្ថិតនៅក្នុងលំនឹងជាមួយសារធាតុចាប់ផ្តើម អត្រានៃប្រតិកម្មទៅមុខ (v 1) និងបញ្ច្រាស (v 2) គួរតែស្មើគ្នា។ ដោយបានចងក្រងសមីការ kinetic សម្រាប់ពួកគេ យើងទទួលបាន៖
កន្លែងណា (ជាមួយ ទៅ"-- ជាមួយ AK") - ការផ្តោតអារម្មណ៍នៃកាតាលីករដែលមិនមានប្រតិកម្ម; ជាមួយ ក, ជាមួយ A.K."-- កំហាប់លំនឹងនៃសារធាតុ A និងមធ្យម AA រៀងគ្នា។
ពី (2) យើងរកឃើញកំហាប់នៃសមាសធាតុមធ្យម៖
ល្បឿនសរុបនៃដំណើរការទាំងមូល (v) ត្រូវបានកំណត់ដោយល្បឿននៃដំណាក់កាលយឺតបំផុត ក្នុងករណីនេះទីពីរ។ បន្ទាប់មក
ការជំនួសកំហាប់នៃសមាសធាតុមធ្យម (៣) ទៅជា (៤) យើងទទួលបាន៖
សមីការ (៥) បង្ហាញពីលទ្ធភាពនៃអត្ថិភាពនៃរបបកំណត់ពីរ៖
ក្នុងករណីទាំងពីរ អត្រាប្រតិកម្មគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងកំហាប់នៃកាតាលីករ ប៉ុន្តែលំដាប់នៃប្រតិកម្មទាក់ទងនឹងវត្ថុធាតុចាប់ផ្តើមគឺខុសគ្នា។ ក្នុងករណីដំបូងវាស្មើនឹងពីរហើយនៅក្នុងទីពីរ - មួយ។ នៅខាងក្រៅរបបកំណត់ លំដាប់ប្រតិកម្មនឹងជាប្រភាគ។
ឧទាហរណ៏នៃកាតាលីករដូចគ្នាគឺប្រតិកម្មនៃការរលាយកម្ដៅនៃអាសេតាល់ដេអ៊ីត CH 3 SON CH 4 + CO ដែលជំរុញដោយចំហាយអ៊ីយ៉ូត។ អវត្ដមាននៃចំហាយអ៊ីយ៉ូត អ៊ី ក= 191.0 kJ/mol នៅក្នុងវត្តមានរបស់ពួកគេ។ អ៊ី ក= 136.0 kJ/mol ។ អត្រាថេរកើនឡើង 10,000 ដង។ វាកើតឡើងដោយសារតែប្រតិកម្មកើតឡើងជាពីរដំណាក់កាល៖
CH 3 SON + I 2 = CH 3 I + HI + CO
CH 3 I + HI = CH 4 + I ២
ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មនៃដំណាក់កាលនីមួយៗគឺតិចជាងថាមពលសកម្មនៃប្រតិកម្មមិនកាតាលីករ។
កាតាលីករដូចគ្នារួមមាន ប្រតិកម្មអាស៊ីត-មូលដ្ឋានជាច្រើន ប្រតិកម្មស្មុគស្មាញ ប្រតិកម្ម redox ប្រតិកម្មអ៊ីដ្រូសែនជាច្រើន ប្រតិកម្មស៊ុលហ្វីត ជាដើម។
3. កាតាលីករអាស៊ីតនិងមូលដ្ឋាន
អាស៊ីត និងមូលដ្ឋាននៅក្នុងប្រតិកម្មជាច្រើនអនុវត្តមុខងាររបស់កាតាលីករ ពោលគឺ ខណៈពេលដែលចូលរួមក្នុងប្រតិកម្ម ពួកវាមិនត្រូវបានប្រើប្រាស់ទេ (ប្រតិកម្មនៃអ៊ីដ្រូលីស៊ីស អាល់កាឡាំង អេស្ត្រូលីក ជាដើម។
1) អាស៊ីតជាក់លាក់ (មូលដ្ឋាន) កាតាលីករដែលក្នុងនោះ H + ឬ OH - អ៊ីយ៉ុងបម្រើជាកាតាលីកររៀងគ្នា;
2) កាតាលីករអាស៊ីតទូទៅ (មូលដ្ឋាន) ដែលត្រូវបានអនុវត្តដោយអ្នកបរិច្ចាគប្រូតុងណាមួយ (អ្នកទទួល);
3) electrophilic (nucleophilic) catalysis, អនុវត្តដោយអាស៊ីតនិងមូលដ្ឋាន Lewis ។
អត្រាបញ្ជាទិញដំបូងគឺថេរ kសម្រាប់ប្រតិកម្មនៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នអាចជាមុខងារលីនេអ៊ែរនៃ [H + ], [OH - ], [HA], [A -], i.e.:
k = k 0 + k 1 [H+] + k 2 [OH - ] + k 3 [HA] + k 4 [A - ]
នៅក្នុងកន្សោមនេះ។ k 0 -- អត្រាលំដាប់ទីមួយថេរក្នុងអវត្ដមាននៃអ៊ីយ៉ុងកាតាលីករទាំងអស់៖ [H + ], [OH - ], [HA], [A -], a k t -- មេគុណកាតាលីករ។
ប្រសិនបើមានតែពាក្យ k 1 [H +] ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ នោះពួកគេនិយាយថា ប្រតិកម្មបង្ហាញកាតាលីករជាក់លាក់ដោយអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែន។ ប្រសិនបើសមាជិកម្នាក់ឈ្នះ k 3 [HA] បន្ទាប់មកប្រតិកម្មត្រូវបានគេនិយាយថាជាកម្មវត្ថុនៃកាតាលីករអាស៊ីតទូទៅ។ ប្រសិនបើសមាជិកនាំមុខ k 4 [A -] បន្ទាប់មកប្រតិកម្មត្រូវបាននិយាយថាជាកម្មវត្ថុនៃកាតាលីករមូលដ្ឋានទូទៅ។
សម្រាប់កាតាលីករអាស៊ីត - មូលដ្ឋានជាក់លាក់នៅពេលដែលអត្រានៃប្រតិកម្មមិនកាតាលីករមានកម្រិតទាប (k 0 = 0) អាចត្រូវបានតំណាងជាទម្រង់លោការីត៖
សម្រាប់ដំណោះស្រាយអាស៊ីត៖
សម្រាប់ដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំង៖
សមីការបង្ហាញថាជាមួយនឹងកាតាលីករអាស៊ីត-មូលដ្ឋានជាក់លាក់ លោការីតនៃអត្រាថេរអាស្រ័យលីនេអ៊ែរលើ pH របស់ឧបករណ៍ផ្ទុក។
យន្តការនៃសកម្មភាពកាតាលីករនៃអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនគឺថា សមាសធាតុកម្រិតមធ្យមនៃប្រូតុង និងម៉ូលេគុលនៃសារធាតុចាប់ផ្តើមត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ដោយសារតែដំណើរការនេះ ចំណងគីមីដែលមាននៅក្នុងសារធាតុចាប់ផ្តើមត្រូវបានបន្ធូរ ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មត្រូវបានកាត់បន្ថយ ហើយបន្ទាប់មកទម្រង់ប្រូតូណុងនៃ BH + រលាយចូលទៅក្នុងផលិតផលប្រតិកម្ម និងកាតាលីករ។
4. ប្រតិកម្មកាតាលីករដូចគ្នាដែលជំរុញដោយសមាសធាតុស្មុគស្មាញ
ការកាត់បន្ថយ អ៊ីដ្រូសែន អុកស៊ីតកម្ម អ៊ីសូមឺរីស ប្រតិកម្មវត្ថុធាតុ polymerization ក្រោមលក្ខខណ្ឌឧស្សាហកម្មត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករ - សមាសធាតុស្មុគស្មាញ (អ៊ីយ៉ុងដែកនៃក្រុមទី VIII នៃតារាងតាមកាលកំណត់ Fe, Co, Ni, Ru ក៏ដូចជា Cu, Fg, Hg ។ , Cr, Mn). ខ្លឹមសារនៃសកម្មភាពកាតាលីករគឺថាអ៊ីយ៉ុងដែកដើរតួជាអ្នកផ្តល់អេឡិចត្រុងឬអ្នកទទួល។ អន្តរកម្មគីមីរវាងម៉ូលេគុលប្រតិកម្មដែលសំរបសំរួលជុំវិញអ៊ីយ៉ុងដែកកណ្តាលត្រូវបានសម្របសម្រួលដោយការប៉ូលនៃម៉ូលេគុល និងការថយចុះថាមពលនៃចំណងបុគ្គល។ អ៊ីយ៉ុងដែកកណ្តាលដើរតួជាស្ពាន សម្របសម្រួលការផ្លាស់ប្តូរអេឡិចត្រូនិចរវាងម៉ូលេគុលប្រតិកម្ម។
សកម្មភាពកាតាលីករនៃអ៊ីយ៉ុងដែកគឺអាស្រ័យលើថាមពលភ្ជាប់នៃអ៊ីយ៉ុងជាមួយនឹងអ្នកចូលរួមប្រតិកម្ម។ ប្រសិនបើថាមពលភ្ជាប់ខ្ពស់ ឬទាប អ៊ីយ៉ុងដែកបង្ហាញសកម្មភាពកាតាលីករខ្សោយ។ ក្នុងករណីដំបូង អ៊ីយ៉ុងដែកភ្ជាប់យ៉ាងតឹងរឹងទៅនឹងម៉ូលេគុលប្រតិកម្ម ដែលពួកវាត្រូវបានយកចេញពីប្រតិកម្ម។ ក្នុងករណីទី 2 ម៉ូលេគុលដែលមានប្រតិកម្មមិនអាចបំលាស់ទីលីហ្គែនផ្សេងទៀតដែលមាននៅក្នុងដំណោះស្រាយបានទេ។ លទ្ធផលគឺ ស្មុគ្រស្មាញ ឆ្អែត ដែលមិនមែនជាកាតាលីករសកម្ម។
សូមអរគុណចំពោះលទ្ធភាពដ៏ធំទូលាយក្នុងការគ្រប់គ្រងសមាសភាពនៃកាតាលីករស្មុគ្រស្មាញ វាបានក្លាយទៅជាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីក្លែងធ្វើប្រតិកម្មមួយចំនួនដែលពាក់ព័ន្ធនឹងអង់ស៊ីមដែលមានអ៊ីយ៉ុងនៃធាតុក្រុមទី VIII ។
5. កាតាលីករអង់ស៊ីម
អង់ស៊ីមគឺជាកាតាលីករដ៏អស្ចារ្យបំផុត។ ពួកវាត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងប្រតិកម្មជាច្រើននៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិត ដូច្នេះហើយពួកវាត្រូវបានគេហៅថាជាកាតាលីករជីវសាស្រ្ត។ កាតាលីករអង់ស៊ីមគឺជាបាតុភូតស្មុគស្មាញជាងកាតាលីករធម្មតា។ អង្គការខ្ពស់នៃដំណើរការនៃកាតាលីករអង់ស៊ីមត្រូវបានកំណត់ដោយភាពប្លែកនៃអន្តរកម្មនៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិតដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការរួមបញ្ចូលគ្នាពិសេសនៃរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលនៃអង់ស៊ីមនិងស្រទាប់ខាងក្រោមដែលត្រូវបានគេហៅថា reactants នៅក្នុងប្រតិកម្មអង់ស៊ីម។
អង់ស៊ីមគឺជាប្រូតេអ៊ីន, i.e. មានអាស៊ីតអាមីណូភ្ជាប់ដោយចំណង peptide ។ ម៉ូលេគុលអង់ស៊ីមមានក្រុមប៉ូលជំនួស COOH, NH 2, NH, OH, SH ជាដើម ក៏ដូចជាក្រុម hydrophobic ។ រចនាសម្ព័ន្ធចម្បងនៃអង់ស៊ីមត្រូវបានកំណត់ដោយលំដាប់នៃការជំនួសនៃអាស៊ីតអាមីណូផ្សេងៗ។ ជាលទ្ធផលនៃចលនាច្របូកច្របល់កម្ដៅ អង់ស៊ីម macromolecule ពត់ និងកោងចូលទៅក្នុងបាល់រលុង។ អន្តរកម្មអន្តរម៉ូលេគុលកើតឡើងរវាងផ្នែកនីមួយៗនៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide ដែលនាំទៅដល់ការបង្កើតចំណងអ៊ីដ្រូសែន។ រចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំនៃអង់ស៊ីមលេចឡើងក្នុងទម្រង់ជាឧបករណ៍ផ្ទុករលុង។ សម្រាប់អង់ស៊ីមនីមួយៗរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំត្រូវបានកំណត់យ៉ាងល្អ។ មជ្ឈមណ្ឌលកាតាលីករសកម្មនៃអង់ស៊ីមរួមមានក្រុមដែលតម្រង់ទិសម៉ូលេគុលស្រទាប់ខាងក្រោមក្នុងទីតាំងជាក់លាក់មួយ។ មជ្ឈមណ្ឌលសកម្មគឺដូចជាម៉ាទ្រីសដែលមានតែម៉ូលេគុលនៃរចនាសម្ព័ន្ធជាក់លាក់មួយអាចចូលបាន។ យន្តការនៃកាតាលីករអង់ស៊ីមមាននៅក្នុងអន្តរកម្មនៃមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃអង់ស៊ីមជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមជាមួយនឹងការបង្កើតស្មុគស្មាញនៃអង់ស៊ីមស្រទាប់ខាងក្រោមដែលបន្ទាប់មកឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូរជាច្រើនដែលជាលទ្ធផលនៃផលិតផលប្រតិកម្មលេចឡើង។ ដំណាក់កាលមធ្យមនីមួយៗត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយថាមពលសកម្មទាប ដែលរួមចំណែកដល់ការកើតឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃប្រតិកម្ម។ នេះពន្យល់ពីសកម្មភាពខ្ពស់នៃអង់ស៊ីម។
អង់ស៊ីមត្រូវបានបែងចែកទៅជាថ្នាក់អាស្រ័យលើប្រភេទប្រតិកម្មដែលពួកវាធ្វើកាតាលីករៈ oxidoreductases (catalyze redox reactions), transferases (catalyze the transfer of the chemical group from one compound to another), hydrolases (catalyze hydrolysis reactions), lyases (បំបែកចំណងផ្សេងៗ) , isomerases (អនុវត្តការបំលែង isomeric), ligases (កាតាលីករប្រតិកម្មសំយោគ) ។ ដូចដែលអាចមើលឃើញ អង់ស៊ីមខុសគ្នាក្នុងភាពជាក់លាក់ និងការជ្រើសរើស។ ខ្លះជំរុញប្រតិកម្មទាំងមូលនៃប្រភេទជាក់លាក់មួយ ខ្លះជំរុញឱ្យមានប្រតិកម្មតែមួយប៉ុណ្ណោះ។
អង់ស៊ីមជាច្រើនមានអ៊ីយ៉ុងដែក (metalloenzymes) ។ នៅក្នុង metalloenzymes អ៊ីយ៉ុងដែកបង្កើតជាស្មុគ្រស្មាញ chelate ដែលផ្តល់នូវរចនាសម្ព័ន្ធសកម្មនៃអង់ស៊ីម។ លោហៈដែលមានស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មអថេរ (Fe, Mn, Cu) ចូលរួមក្នុងប្រតិកម្ម redox ផ្ទេរអេឡិចត្រុងទៅភ្នាក់ងារកត់សុី។ សមាសធាតុសរីរាង្គរាប់សិបត្រូវបានគេស្គាល់ថាអនុវត្តមុខងារនៃការផ្ទេរអ៊ីដ្រូសែននិងអេឡិចត្រុង។ ពួកវាមានដេរីវេនៃវីតាមីន។
អ៊ីយ៉ុងលោហៈធ្ងន់ (Ag +, Hg +, Pb 2+) អាចរារាំងក្រុមសកម្មនៃអង់ស៊ីម។
ដើម្បីវាយតម្លៃសកម្មភាពនៃអង់ស៊ីមផ្សេងៗ គំនិតនៃសកម្មភាពម៉ូលេគុលត្រូវបានណែនាំ ដែលត្រូវបានកំណត់ដោយចំនួននៃម៉ូលេគុលស្រទាប់ខាងក្រោមដែលត្រូវបានបំប្លែងក្រោមសកម្មភាពនៃម៉ូលេគុលអង់ស៊ីមមួយក្នុងមួយនាទី។ អង់ស៊ីមដែលគេស្គាល់ថាសកម្មបំផុតគឺ carbonic anhydrase ដែលសកម្មភាពម៉ូលេគុលគឺ ~ ៣៦ លានម៉ូលេគុលក្នុងមួយនាទី។
អត្រានៃប្រតិកម្មដែលជំរុញដោយអង់ស៊ីមមួយគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងកំហាប់នៃអង់ស៊ីម។ នៅកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមទាប ប្រតិកម្មគឺលំដាប់ទីមួយទាក់ទងនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម។ នៅកំហាប់ខ្ពស់អត្រាប្រតិកម្មនៅតែថេរហើយលំដាប់ប្រតិកម្មក្លាយជាសូន្យ (អង់ស៊ីមត្រូវបានឆ្អែតទាំងស្រុងជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម) ។ អត្រាប្រតិកម្មអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព និងអាស៊ីតរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុក។
កាតាលីករអង់ស៊ីមដើរតួយ៉ាងធំនៅក្នុងការបង្ហាញទាំងអស់នៃជីវិត ដែលយើងកំពុងនិយាយអំពីសត្វមានជីវិត។ ដើម្បីបង្កើនសកម្មភាពសំខាន់របស់រាងកាយ និងធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវការរំលាយអាហារ ការត្រៀមអង់ស៊ីមជាច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលត្រូវបានប្រើជាថ្នាំ។ ការត្រៀមអង់ស៊ីមបានក្លាយទៅជារីករាលដាលសម្រាប់ជំងឺនៃការរលាកក្រពះពោះវៀនដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការផលិតអង់ស៊ីមរំលាយអាហារមិនគ្រប់គ្រាន់។ ដូច្នេះសម្រាប់ទម្រង់ខ្លះនៃជំងឺរលាកក្រពះ ថ្នាំ pepsin ឬ pancreatin ត្រូវបានគេប្រើ។ អង់ស៊ីមក៏ត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយជោគជ័យផងដែរ នៅក្នុងករណីដែលចាំបាច់ត្រូវបំផ្លាញការបង្កើតប្រូតេអ៊ីនដែលប្រមូលផ្តុំក្នុងបរិមាណច្រើន (សម្រាប់ការរលាក របួស purulent រលាកសួត។ល។)។ នៅក្នុងករណីទាំងនេះ អង់ស៊ីម protolytic ត្រូវបានគេប្រើ ដែលនាំឱ្យប្រូតេអ៊ីន អ៊ីដ្រូលីស្ទីក យ៉ាងឆាប់រហ័ស និងលើកកម្ពស់ការស្រូបយកសារធាតុកកកុញ purulent ។ ដើម្បីព្យាបាលជំងឺឆ្លងមួយចំនួន ការត្រៀមលក្ខណៈ lysozyme ត្រូវបានប្រើ ដែលបំផ្លាញភ្នាសនៃបាក់តេរីបង្កជំងឺមួយចំនួន។ អង់ស៊ីមដែលរំលាយកំណកឈាម (កំណកឈាមក្នុងសរសៃឈាម) មានសារៈសំខាន់ណាស់។ នេះគឺជា plasmin ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងឈាម; អង់ស៊ីមលំពែង - trypsin និង chymotrypsin ។ នៅលើមូលដ្ឋានរបស់ពួកគេជាមួយនឹងសារធាតុបន្ថែមផ្សេងៗការត្រៀមអង់ស៊ីមឱសថត្រូវបានបង្កើតឡើង - streptokinase, streptase ជាដើមដែលប្រើក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រ។
6. កាតាលីសខុសប្រក្រតី
កាតាលីស្តេរ៉ូអ៊ីតកើតឡើងនៅចំណុចប្រទាក់។ ប្រតិកម្មកាតាលីករខុសធម្មតាដែលត្រូវបានគេសង្កេតឃើញជាលើកដំបូងគឺការខះជាតិទឹកនៃជាតិអាល់កុលអេទីលនៅលើដីឥដ្ឋសកម្មដែលធ្វើឡើងដោយ Priestley (1778):
C 2 H 5 OH -- C 2 H 4 + H 2 O
នៅពាក់កណ្តាលទីមួយនៃសតវត្សទី 19 ការងារមួយចំនួនធំត្រូវបានឧទ្ទិសដល់កាតាលីករខុស ៗ គ្នា។ ការងារជាច្រើនត្រូវបានឧទ្ទិសដល់ការពន្យល់ទ្រឹស្តីនៃសកម្មភាពកាតាលីករនៃសារធាតុរឹង។ ក្រោយមកទៀត ការអភិវឌ្ឍន៍នៃគោលលទ្ធិបានធ្វើតាមទាំងការប្រមូលផ្តុំទិន្នន័យពិសោធន៍ ការបង្កើតវិធីសាស្រ្តសម្រាប់រៀបចំកាតាលីករ ការរកឃើញ និងការសិក្សាអំពីដំណើរការកាតាលីករថ្មី ការណែនាំនៃកាតាលីករក្នុងឧស្សាហកម្មគីមី និងការអភិវឌ្ឍន៍ទ្រឹស្តីនៃកាតាលីករចម្រុះ។ . ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជោគជ័យរបស់អ្នកទ្រឹស្តីមានកម្រិតតិចតួចជាងជោគជ័យរបស់អ្នកពិសោធន៍។ ហើយនេះមិនមែនជារឿងចៃដន្យទេ។
ទោះបីជាមិនមានភាពខុសគ្នាជាមូលដ្ឋានរវាងដំណើរការកាតាលីករ និងមិនមែនកាតាលីករក៏ដោយ ទាំងពីរគោរពច្បាប់នៃគីមីគីមី ក្នុងករណីទាំងពីរប្រព័ន្ធនៃសារធាតុប្រតិកម្មឆ្លងកាត់ស្ថានភាពសកម្មពិសេសមួយចំនួន ហើយលក្ខណៈពិសេសជាក់លាក់ត្រូវបានសង្កេតឃើញនៅក្នុងប្រតិកម្មកាតាលីករចម្រុះ។ ជាដំបូង រូបកាយរឹងមួយលេចឡើង លើលក្ខណៈសម្បត្តិដែលបាតុភូតទាំងមូលពឹងផ្អែកយ៉ាងសំខាន់។ ដូច្នេះវាមិនមែនជារឿងចៃដន្យទេដែលជោគជ័យនៃទ្រឹស្តីនៃកាតាលីករខុសប្រក្រតីត្រូវបានភ្ជាប់ដោយ inextricably ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍនៃទ្រឹស្តីនៃរដ្ឋរឹង។ ចាប់តាំងពីដំណើរការនេះកើតឡើងលើផ្ទៃ ចំណេះដឹងអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃផ្ទៃកាតាលីករគឺជាការសម្រេចចិត្តសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍ទ្រឹស្តីនៃកាតាលីករ។ នេះបង្កប់ន័យទំនាក់ទំនងយ៉ាងជិតស្និទ្ធរវាងការអភិវឌ្ឍទ្រឹស្តីនៃកាតាលីករ និងការអភិវឌ្ឍនៃការសិក្សាពិសោធន៍ និងទ្រឹស្តីនៃបាតុភូត adsorption ។ ភាពស្មុគស្មាញនៃដំណើរការខុសប្រក្រតី និងភាពជាក់លាក់នៃប្រភពដើមរបស់វានាំឱ្យការពិតដែលថាការស្រាវជ្រាវទ្រឹស្តីនៅក្នុងតំបន់នេះមិនទាន់ត្រូវបានបញ្ចប់នៅឡើយ។ សម្រាប់ពេលនេះ យើងអាចនិយាយអំពីអត្ថិភាពនៃទ្រឹស្ដីជាច្រើន ដែលតាមការប៉ាន់ប្រមាណដំបូង ធ្វើឱ្យទូទៅនូវការពិតពិសោធន៍មួយចំនួន។
នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង កាតាលីករពីរប្រភេទត្រូវបានជួបប្រទះញឹកញាប់បំផុត៖
1) ដំណើរការដែលកាតាលីករស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលរឹង ហើយសារធាតុប្រតិកម្មស្ថិតនៅក្នុងដំណាក់កាលរាវ។
2) ដំណើរការដែលកាតាលីករស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលរឹង ហើយសារធាតុប្រតិកម្មស្ថិតនៅក្នុងដំណាក់កាលឧស្ម័ន។ ប្រតិកម្មជាក្បួនកើតឡើង (ហើយនៅក្នុងដំណើរការពហុដំណាក់កាលមួយចំនួនចាប់ផ្តើម) នៅព្រំដែនដំណាក់កាល i.e. នៅលើផ្ទៃនៃរាងកាយរឹង - កាតាលីករមួយ។
ដំណើរការខុសប្រក្រតីអាចចែកចេញជា ៥ ដំណាក់កាល៖
1) ការដឹកជញ្ជូនប្រតិកម្មទៅផ្ទៃនៃកាតាលីករ (ការសាយភាយ);
2) ការស្រូបយកសារធាតុប្រតិកម្មនៅលើផ្ទៃនៃកាតាលីករ;
3) ប្រតិកម្មនៅលើផ្ទៃ;
4) desorption នៃផលិតផលប្រតិកម្មជាមួយនឹងការចេញផ្សាយនៃផ្ទៃកាតាលីករ;
5) ការដឹកជញ្ជូនផលិតផលប្រតិកម្មទៅក្នុងបរិមាណ (ការសាយភាយ) ។
អាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌនៃដំណើរការ និងលក្ខណៈពិសេសរបស់វា ដំណាក់កាលណាមួយក្នុងចំណោមដំណាក់កាលទាំងប្រាំអាចយឺតបំផុត ដូច្នេះហើយល្បឿននៃដំណើរការកាតាលីករអាចត្រូវបានកំណត់ដោយពួកគេណាមួយ។ ចំពោះការវាយតម្លៃប្រៀបធៀបនៃសកម្មភាពរបស់កាតាលីករ អត្រាប្រតិកម្មលើផ្ទៃគឺជាការសម្រេចចិត្ត។ ដូច្នេះក្នុងករណីដែលវាមានសារៈសំខាន់ក្នុងការទទួលបានតម្លៃនៃសកម្មភាពរបស់កាតាលីករពួកគេព្យាយាមដំណើរការតាមរបៀបដែលអត្រាត្រូវបានកំណត់ដោយដំណាក់កាលទីពីរដែលគេហៅថាដំណាក់កាល kinetic ។
Adsorption និង desorption មានច្បាប់ផ្ទាល់ខ្លួន។ Adsorption គឺជាដំណើរការនៃការផ្លាស់ប្តូរដោយឯកឯងនៅក្នុងការប្រមូលផ្តុំនៃសារធាតុមួយនៅចំណុចប្រទាក់។ សារធាតុនៅលើផ្ទៃដែលដំណើរការ adsorption កើតឡើងត្រូវបានគេហៅថា សារធាតុស្រូបយក។ សារធាតុ adsorbed ត្រូវបានគេហៅថា សារធាតុស្រូបយក។ នៅក្នុងកាតាលីករចម្រុះ សារធាតុ adsorbent គឺជាកាតាលីករ ហើយ adsorbate គឺជាម៉ូលេគុលនៃ reactant (ស្រទាប់ខាងក្រោម)។ ការស្រូបយកស្រទាប់ខាងក្រោមនៅលើកាតាលីករអាចត្រូវបានអនុវត្តដោយសារតែកម្លាំងអន្តរកម្មដែលកើតឡើងរវាងម៉ូលេគុល (អាតូម) នៃកាតាលីករដែលមានទីតាំងនៅលើផ្ទៃនិងម៉ូលេគុលនៃស្រទាប់ខាងក្រោម (ការស្រូបយករាងកាយ) ។ អន្តរកម្មគីមី (ការស្រូបយកគីមីឬការស្រូបយកគីមី) អាចកើតឡើងរវាងម៉ូលេគុល (អាតូម) នៃកាតាលីករ និងម៉ូលេគុលនៃប្រតិកម្ម។ ជាលទ្ធផលនៃការស្រូបយក, លំដាប់នៃប្រព័ន្ធកើនឡើងហើយថាមពលនៃប្រព័ន្ធថយចុះហើយថាមពលសកម្មនៃប្រតិកម្មថយចុះ។
សម្រាប់ដំណើរការខុសប្រក្រតី ចលនានៃសារធាតុពីបរិមាណខាងក្នុងនៃអង្គធាតុរាវ ឬឧស្ម័នទៅផ្ទៃរឹងគឺមានសារៈសំខាន់ជាពិសេស។ ដំណើរការផ្ទេរម៉ាស់គោរពច្បាប់នៃការសាយភាយ។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
សារៈសំខាន់នៃកាតាលីករ និងដំណើរការកាតាលីករ ក្នុងការចម្រាញ់ប្រេង និងគីមីឥន្ធនៈ មិនអាចត្រូវបានគេប៉ាន់ស្មានលើសនោះទេ។ យ៉ាងណាមិញពួកគេគឺជាមូលដ្ឋាននៃវឌ្ឍនភាពបច្ចេកទេសនៅក្នុងផ្នែកសំខាន់បំផុតនៃការបំពេញតម្រូវការរបស់សង្គមមនុស្សសម័យទំនើប។ ចំនុចសំខាន់គឺ ជាដំបូង ប្រេងដែលមកពីវិស័យផ្សេងៗជាធម្មតាមានពី 5 ទៅ 20% នៃប្រភាគដែលឆ្អិនទាបដែលត្រូវនឹងប្រេងសាំង។ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍ទំនើបនៃការដឹកជញ្ជូនតាមរថយន្ត និងផ្លូវអាកាស តម្រូវការប្រេងសាំងគឺធំធេងណាស់។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ឥន្ធនៈម៉ូទ័រដែលចម្រោះដោយផ្ទាល់ពីប្រេងជាធម្មតាមានគុណភាពទាប។ ការប្រើប្រាស់ការបំបែកកាតាលីករ និងការកែទម្រង់រួមផ្សំជាមួយនឹងវិធីសាស្ត្រកែច្នៃទំនើបផ្សេងទៀត ធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើនទិន្នផលប្រេងសាំងកម្រិតខ្ពស់ដល់ 75% នៃទម្ងន់ប្រេង។ ឥន្ធនៈម៉ូតូក៏ត្រូវបានផលិតដោយកាតាលីករអ៊ីដ្រូសែននៃធ្យូងថ្មដោយប្រើកាតាលីករដែក។
ដំណើរការកាតាលីករបន្ថែមនៃអ៊ីដ្រូកាបូនលើកាតាលីករដែក និងអុកស៊ីដ ធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានផលិតផលកម្រិតមធ្យមដែលចាំបាច់ក្នុងការផលិតទំនិញប្រើប្រាស់។ ភាគច្រើននៃម៉ូណូមឺរ និងប៉ូលីមែរដែលទទួលបានពីពួកវាគឺជាផលិតផលនៃដំណើរការកាតាលីករនៃដំណើរការអ៊ីដ្រូកាបូន និងដេរីវេនៃពួកវាដែលទទួលបានពីប្រេង ធ្យូងថ្ម ថ្មសែល និងឧស្ម័នធម្មជាតិ។ ដំណើរការកាតាលីករដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការផលិតសារធាតុសាប៊ូ និងថ្នាំជ្រលក់សម្រាប់សារធាតុឱសថ។
ការសំយោគសរីរាង្គជាមូលដ្ឋានដែលផលិតកម្រិតមធ្យម (និងផលិតផលនៃបច្ចេកវិទ្យាសរីរាង្គ) គឺផ្អែកជាចម្បងលើប្រតិកម្មកាតាលីករ។ ផលិតផលគីមីដូចជាអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីក អាម៉ូញាក់ និងអាស៊ីតនីទ្រីកមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងនៅក្នុងជីវិតនៃសង្គមទំនើប។ ស្ទើរតែគ្រប់វិស័យនៃសេដ្ឋកិច្ចជាតិប្រើប្រាស់សារធាតុទាំងនេះ ឬសមាសធាតុគីមីផ្សេងទៀតដែលទទួលបានដោយមានជំនួយពីពួកគេ។ ពួកវាត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតជីរ៉ែរាប់សិបលានតោន ដោយគ្មានវាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការបង្កើន ឬសូម្បីតែរក្សាផលិតភាពវាល។ គីមី ឥន្ធនៈ គីមី ចំណីអាហារ ពន្លឺ និងឧស្សាហកម្មរាប់រយផ្សេងទៀតប្រើស៊ុលហ្វួរី អាស៊ីតនីទ្រីក អាម៉ូញាក់ និងនិស្សន្ទវត្ថុរបស់វា។ សមាសធាតុទាំងនេះក៏ត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងឧស្សាហកម្មលោហធាតុនិងលោហធាតុផងដែរ។
ទន្ទឹមនឹងនេះ ការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំនៃអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក អាម៉ូញាក់ និងអាស៊ីតនីទ្រីកពីអាម៉ូញាក់បានក្លាយទៅជាអាចធ្វើទៅបានលុះត្រាតែមានការរកឃើញនៃកាតាលីករសមស្រប និងការបង្កើតវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការប្រើប្រាស់របស់វា។
បញ្ជីប្រភពដែលបានប្រើ
1) A.P. បេលីយ៉ាវ៉ា។ រូបវិទ្យានិងគីមីវិទ្យាកូឡាជែន។ អិមៈ GOETAR-Media ឆ្នាំ ២០០៨
2) I.P. Mukhlenov ។ បច្ចេកវិទ្យាកាតាលីករ។ អិមៈ Bukinist, 2007
3) សព្វវចនាធិប្បាយគីមី។ - អិមៈ សព្វវចនាធិប្បាយសូវៀត ឆ្នាំ ១៩៩០។
4) Imyanitov N.S. ប្រព័ន្ធកាតាលីករជាច្រើននៅក្នុងកាតាលីករស្មុគ្រស្មាញដែក។ // គីមីវិទ្យាសម្របសម្រួល។ ឆ្នាំ 1984 ។
ឯកសារស្រដៀងគ្នា
ខ្លឹមសារនិងលក្ខណៈពិសេសនៃដំណើរការនៃកាតាលីករស្មុគ្រស្មាញលោហៈ។ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃស្មុគស្មាញលោហៈដែលកំណត់សកម្មភាពកាតាលីករ។ គំរូនៃកាតាលីករអង់ស៊ីម។ តំបន់នៃកម្មវិធី គុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិនៃកាតាលីករស្មុគ្រស្មាញដែក។
របាយការណ៍បន្ថែមថ្ងៃទី ០៣/១៦/២០១៥
ទ្រឹស្តីទូទៅនៃកាតាលីករ homogeneous ។ ដំណាក់កាលនៃដំណើរការកាតាលីករ និងអត្រាប្រតិកម្ម។ Kinetics នៃប្រតិកម្មកាតាលីករនៃភាពខុសគ្នានៃអ៊ីដ្រូសែន peroxide នៅក្នុងវត្តមាននៃបរិមាណផ្សេងៗនៃកាតាលីករ Fe2+ ឥទ្ធិពលនៃ pH លើអត្រាប្រតិកម្ម។
សាកល្បង, បានបន្ថែម 09/18/2012
ការកំណត់អត្រានៃប្រតិកម្មគីមី។ ប្រវត្តិនៃការរកឃើញ គំនិត និងប្រភេទនៃប្រតិកម្មកាតាលីករ។ មតិនៃតួលេខលេចធ្លោនៅក្នុងគីមីវិទ្យាលើបាតុភូតនៃកាតាលីករ ទិដ្ឋភាពរូបវិទ្យា និងគីមីរបស់វា។ យន្តការនៃកាតាលីករចម្រុះ។ កាតាលីករអង់ស៊ីមក្នុងជីវគីមី។
អរូបីបន្ថែម ១១/១៤/២០១០
គំនិតនៃដំណើរការកាតាលីករ កាតាលីករ និងដំណើរការកាតាលីករ និយមន័យផ្សេងៗរបស់ពួកគេ។ យន្តការបង្កើនល្បឿនប្រតិកម្មដោយកាតាលីករ។ កាតាលីករគីមី (មិនមែនជីវសាស្រ្ត) ។ ការសំយោគឌីអេទីលអេធើរពីអាល់កុលដោយមានការចូលរួមពីអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីក។ ទ្រឹស្តីនៃកាតាលីករ។
អរូបីបន្ថែម ០១/២៦/២០០៩
កាតាលីករលោហៈ កាតាលីករចម្រុះ និងពហុមុខងារសម្រាប់កាតាលីករខុសប្រក្រតី។ តម្រូវការសម្រាប់កាតាលីករ។ ទ្រឹស្តីនៃកាតាលីករចម្រុះ។ ទ្រឹស្តីចម្រុះ និងអេឡិចត្រុង។ ទ្រឹស្តីនៃក្រុមសកម្ម។ កាតាលីករក្នុងដំណើរការឧស្ម័នធម្មជាតិ។
ការងារវគ្គសិក្សា, បានបន្ថែម 05/06/2014
និយមន័យនៃកាតាលីករ និងតួនាទីរបស់វានៅក្នុងឧស្សាហកម្ម។ ការជ្រើសរើស និងគំនិតទូទៅអំពីគំនិតនៃ "យន្តការប្រតិកម្មគីមី"។ ការចាត់ថ្នាក់នៃប្រព័ន្ធកាតាលីករតាមដំណាក់កាល និងប្រភេទនៃប្រតិកម្ម។ ការស្រូបយកនិងតម្រូវការមូលដ្ឋានសម្រាប់កាតាលីករឧស្សាហកម្ម។
អរូបីបន្ថែម ០១/២៦/២០០៩
វិធីសាស្រ្តសម្រាប់រំពុះអំបិល arendiazonium ។ ការវិភាគនៃអាស៊ីត thermodynamic នៃ phenols ។ លក្ខណៈនៃ acylation នៃ phenols, catalysis អាស៊ីត និង phenoxyacetic acid ។ លក្ខណៈពិសេសនៃប្រតិកម្ម Kolbe-Schmitt វិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការទទួលបានអាស៊ីត phenoxyacetic ។
សាកល្បង, បានបន្ថែម 03/28/2012
មុខវិជ្ជា គីមីវិទ្យា ការសិក្សាអំពីឥទ្ធិពលកម្ដៅនៃប្រតិកម្មគីមី។ ប្រភេទនៃ kinetics គីមី និងដំណើរការកាតាលីករ។ Enthalpy (ឥទ្ធិពលកំដៅ) នៃប្រតិកម្ម។ អត្រាប្រតិកម្ម, ច្បាប់នៃសកម្មភាពដ៏ធំ។ លំនឹងគីមី ឥទ្ធិពលកាតាលីករ។
បទបង្ហាញ, បានបន្ថែម 10/19/2014
អង់ស៊ីម (អង់ស៊ីម) គឺជាកាតាលីករជីវសាស្រ្តដែលប្រើក្នុងការផលិតផលិតផលអាស៊ីតឡាក់ទិក។ ច្បាប់អន្តរជាតិសម្រាប់ការដាក់ឈ្មោះអង់ស៊ីម។ មានតែប្រូតេអ៊ីន globular ប៉ុណ្ណោះដែលអាចជាអង់ស៊ីម។ កម្រិតនៃរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីន។ Kinetics នៃកាតាលីករអង់ស៊ីម។
អរូបីបន្ថែម ០១/២៦/២០០៩
គំនិតនៃកាតាលីករជីវសាស្រ្ត សកម្មភាពនៃអង់ស៊ីមនៅក្នុងប្រព័ន្ធរស់នៅ និងការចាត់ថ្នាក់របស់វា។ កត្តាដែលប៉ះពាល់ដល់សកម្មភាពរបស់កាតាលីករជីវសាស្រ្ត។ សារធាតុដែលហៅថា coenzymes ។ Kinetics of enzymatic catalysis, សមីការ Michaelis-Menten ។
កំពុងផ្ទុក...
