Активность катализатора

АКТИВНОСТЬ катализатора, св-во катализатора ускорять хим. р-цию. Количественно активность определяют как скорость р-ции в данных условиях за вычетом скорости той же р-ции в отсутствие катализатора. Значение активности используют в технол. расчетах, для сравнит. оценки катализаторов при их подборе, для характеристики кач-ва катализатора. В технол. расчетах активность обычно выражают через скорость р-ции, отнесенную к единице объема или массы катализатора. Для сравнит. характеристики катализаторов в гомог. катализе используют также скорость р-ции, отнесенную к единице концентрации катализатора, в гетерогенном-к единице пов-сти катализатора (т. наз. удельную активность катализатора). Часто с этой же целью скорость р-ции относят к одному активному центру катализатора; в гетерог. катализе эта величина наз. числом оборотов р-ции.

Для сравнения ряда катализаторов используют также значения констант скорости р-ции (если ее порядок не меняется на разл. катализаторах) или энергию активации р-ции (если не меняется предэкспоненциальный множитель в ур-нии Аррениуса). Иногда сопоставляют степени превращ. реакц. смеси заданного состава при одинаковых условиях р-ции, однако такой способ оценки активности является приближенным, его погрешность возрастает с увеличением измеряемой степени превращ.; для р-ций, тормозящихся образующимся продуктом, этот способ неприемлем.

Лит. см. при ст. Катализ. А. Я. Розовский.

Комментарии*

Дополнения к описанию активности катализатора:

  • Механизм действия: Катализаторы ускоряют реакции, предоставляя альтернативный путь реакции с более низкой энергией активации, не расходуясь при этом в общей реакции.
  • Селективность: Помимо активности, важнейшей характеристикой катализатора является его селективность — способность направлять реакцию по желаемому пути с образованием целевого продукта и минимизацией побочных.
  • Дезактивация: Активность катализатора может снижаться со временем из-за процессов дезактивации, таких как отравление (связывание активных центров примесями), коксообразование или спекание (уменьшение площади поверхности).
  • Примеры: В биологических системях ферменты являются высокоспецифичными катализаторами. В промышленности примером служит железный катализатор в синтезе аммиака (процесс Габера-Боша) или цеолиты в крекинге нефти.
*Подобраны с помощью LLM, верифицированы, но возможны неточности.