Яды каталитические

ЯДЫ КАТАЛИТИЧЕСКИЕ, в-ва, воздействие к-рых на катализаторы приводит к снижению их активности вплоть до полной дезактивации (т. наз. отравление катализаторов). Причина отравления - взаимод. ядов каталитических с активными центрами катализаторов или мех. экранирование последних. Молекулы ядов каталитических могут, напр., хемосорбироваться на пов-сти гетерогенных катализаторов, образовывать прочные координац. соед. с металлокомплексными катализаторами или солеподобные соед. с кислотно-основными. По характеру действия различают обратимые и необратимые яды каталитические. К обратимым ядам каталитическим относятся те, к-рые позволяют регенерировать катализатор и восстановить его каталитич. активность.
Особенно чувствительны к отравлению катализаторы, содержащие восстановленные металлы или ионы металлов в низких степенях окисления. Напр., гетерогенные Ni-, Pt- и Pd-катализаторы гидрирования и дегидрирования теряют активность под действием следов соед. серы (H₂S, RSH, RSR'), а также орг. соед. Р или As, имеющих своб. электронную пару, или их гидридов. Установлено, что соед. неметалла, являющееся ядом каталитическим, накапливается на пов-сти гетерогенного катализатора, активность к-рого уменьшается почти линейно с повышением кол-ва яда.

Зависимость токсичности соед. от их мол. масс М. Черными кружками показаны синтетич. яды, ви-газ - О-этил-S--диизопропиламиноэтилметилфосфонат.

Гомогенные металлокомплексные катализаторы, обычно представляющие собой металлоорг. соед., содержащие ионы металлов в низкой степени окисления, наиб. легко отравляются такими ядами каталитическими, как О₂ и Н₂О. Закрепление катализаторов на носителях во мн. случаях защищает их от отравления; так, А1С1₃, закрепленный на полистироле, в отличие от самого А1С1₃, практически не чувствителен к влаге, а фосфиновые комплексы Rh(I), неустойчивые в присут. О₂, при закреплении на носителе стабильны на воздухе в течение длит. времени.
Для кислотных катализаторов ядами являются основания, в т. ч. азотистые, для основных - к-ты.
Действие ядов каталитических очень часто проявляется неодинаково для разл. р-ций, протекающих на данном катализаторе. Поэтому возникает возможность применения т. наз. селективного отравления для повышения избирательности действия катализатора. Напр., селективное отравление серебряных катализаторов соед. галогенов приводит к тому, что полное окисление этилена до СО₂ и Н₂О подавляется существенно сильнее, чем образование этиленоксида. В этом случае говорят о модифицировании катализатора. Иногда одно и то же в-во при одних концентрациях и т-рах ведет себя как промотор, а при других - как яд каталитический.
Для мн. гетерогенных катализаторов характерно неспецифич. отравление, возникающее вследствие блокировки активных центров их пов-сти отлагающимися на ней в-вами. Такая блокировка наиб. резко выражена у пористых катализаторов из-за экранирования устьев пор ядами. Наиб. частый вид блокировки - зауглероживание (закоксовывание) пов-сти при проведении разл. р-ций, в частности крекинга. Регенерировать такие катализаторы удается, как правило, выжиганием и, при необходимости, послед. восстановлением; процесс возможен только для достаточно термостабильных катализаторов. Этот же прием м. б. использован и в случае отравления H₂S, PH₃ и др. ядами каталитическими, имеющими неподеленные электронные пары. Для регенерации применяют также промывку р-рителями, изменение степени окисления ядов каталитических и др. методы.
Высокая чувствительность катализаторов к ядам каталитическим обусловливает жесткие требования к чистоте используемого в катализе сырья и к строгому соблюдению технол. параметров процесса.

Лит. см. при ст.Катализ, Катализаторы.

Г. В. Лисичкин.