Θετικοί και αρνητικοί καταλύτες

Περιεχόμενο

• Παραδείγματα θετικού καταλύτη
• Παραδείγματα αρνητικού καταλύτη

Ονομάζεται κατάλυση στη χημική διαδικασία του επιτάχυνση ή επιβράδυνση μιας χημικής αντίδρασης, από την προσθήκη μιας ουσίας ή στοιχείου, τόσο απλού όσο και σύνθετου, που μεταβάλλει τους χρόνους αντίδρασης χωρίς να επηρεάζει τη φύση του τελικού προϊόντος του ίδιου και, επιπλέον, χωρίς να χάνει τη δική του μάζα στη διαδικασία, την οποία κάνει συμβαίνει με αντιδραστήρια.

Αυτό το στοιχείο ονομάζεται καταλύτης. Κάθε χημική αντίδραση έχει έναν κατάλληλο καταλύτη, ο οποίος μπορεί να επιταχύνει, να μεγεθύνει ή να ενισχύσει (θετικός καταλύτηςή, αντίθετα, επιβραδύνει, μειώνει και εξασθενεί (αρνητικός καταλύτης) τη διαδικασία σας. Τα τελευταία είναι συχνά γνωστά ως αναστολείς.

Δείτε επίσης: Παραδείγματα Καταλυτών (και οι λειτουργίες τους)

Παραδείγματα θετικού καταλύτη

1. Θερμοκρασία. Οι περισσότερες χημικές αντιδράσεις μπορούν να επιταχυνθούν χωρίς να αλλάξουν τα προϊόντα τους, αυξάνοντας μόνο το θερμοκρασία του μέσου αντίδρασης. Για αυτό το λόγο η αποσύνθεση του ύλη εμφανίζεται πιο γρήγορα στις τροπικές περιοχές.
2. Ένζυμα. Φυσικά διαχωρισμένα από το σώμα των ζωντανών όντων, τα ένζυμα διαδραματίζουν σημαντικό καταλυτικό ρόλο, επιταχύνοντας ζωτικές διεργασίες που, εάν συνέβαιναν από μόνες τους, θα απαιτούσαν θερμοκρασίες συχνά ασυμβίβαστες με τη ζωή. (βλέπω: πεπτικά ένζυμα)
3. Καταλύτες παλλαδίου. Για αυτοκίνητα που χρησιμοποιούν αμόλυβδη βενζίνη, σωλήνες με παλλάδιο ή πλατίνα σε μικρά σωματίδια προσκολλώνται στην εξάτμιση των αυτοκινήτων, μπορούν να καταλύσουν τη διαδικασία εξασθένησης του μονοξειδίου του άνθρακα και άλλων τοξικών αερίων καύσης, επιτρέποντάς τους να τα μειώσουν σε ουσίες λιγότερο επικίνδυνο σε χρόνο ρεκόρ.
4. Παράγωγα φθορίου. Επιταχύνουν την αποσύνθεση του όζοντος (O₃ → O + O₂) στο οξυγόνο, μια αντίδραση που είναι συνήθως αργή. Αυτό είναι το πρόβλημα των αερολυμάτων και των ψυκτικών που απελευθερώνουν CFC στην ατμόσφαιρα: καταλύουν τη στιβάδα του όζοντος με αυτήν την έννοια.
5. Διοξείδιο του μαγνησίου (MnO₂). Ένας συχνός καταλύτης στην αποσύνθεση του υπεροξειδίου του υδρογόνου ή του υπεροξειδίου του υδρογόνου (2Η₂Ή₂ → 2Η₂Ο + Ο₂) σε νερό και οξυγόνο.
6. Νικέλιο. Χρησιμοποιείται στην υδρογόνωση φυτικών ελαίων, για την απόκτηση μαργαρίνης, καθώς αυτό το μέταλλο επιταχύνει τη διαδικασία λήψης κορεσμένων λιπιδίων.
7. Ασήμι. Ο πολυκρυσταλλικός άργυρος και η νανοπορόζη είναι αποτελεσματικοί επιταχυντές του διοξειδίου του άνθρακα (CO₂) με ηλεκτροκατάλυση.
8. Χλωριούχο αργίλιο. Υπάλληλος στο βιομηχανία πετροχημική βιομηχανία για να επιταχύνει την παραγωγή συνθετικών ρητινών ή λιπαντικών, χωρίς να αλλάξει την ευαίσθητη φύση του υδρογονάνθρακες εν λόγω, καθώς έχει όξινες και βασικές ιδιότητες ταυτόχρονα (αμφοτερική ουσία).
9. Το σίδερο. Χρησιμοποιείται ως καταλύτης στη διαδικασία Haber-Bosch για την απόκτηση αμμωνίας από υδρογόνο και άζωτο.
10. Φως UV. Υπεριώδες φως, μαζί με ειδικός καταλύτης, συνθέτει φωτοκατάλυση: η επιτάχυνση μιας χημικής αντίδρασης με την εργασία ενός καταλύτη που ενεργοποιείται από την ενέργεια φωτός του υπεριώδους.

Παραδείγματα αρνητικού καταλύτη

1. Θερμοκρασία. Ακριβώς όπως η αύξηση της θερμοκρασίας επιταχύνει το χημικές διεργασίες, η μείωση τους καθυστερεί. Αυτή είναι η αρχή της ψύξης, για παράδειγμα, η οποία παρατείνει τη ζωή των τροφίμων διατηρώντας τα σε χαμηλή θερμοκρασία.
2. Κιτρικό οξύ. Το οξύ από λεμόνι και άλλα εσπεριδοειδή επιβραδύνει τη διαδικασία οξείδωσης του οργανικό υλικό.
3. Αναστολείς ενζύμων. Βιολογικές ουσίες που συνδέονται με ένζυμα και μειώνουν τη δραστηριότητά τους, για να σταματήσουν τις χημικές ή βιολογικές διεργασίες. Συχνά χρησιμοποιούνται για την καταπολέμηση παθογόνοι μικροοργανισμοί, αναστέλλοντας κάποια βασική διαδικασία για την αναπαραγωγή του.
4. Χλωρικό κάλιο. Χρησιμοποιείται σε διαδικασίες γαλάζιου, στις οποίες ο χάλυβας μαγνητίτη είναι επικαλυμμένος για να επιβραδύνει ή να αποτρέψει τη διαδικασία διάβρωσης.
5. Σορβικό οξύ. Φυσικό συντηρητικό που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία τροφίμων για να επιβραδύνει την αποσύνθεση των τροφίμων.
6. Μόλυβδος τετρααιθυλίου. Στην πλέον εξαφανισμένη βενζίνη με μόλυβδο, αυτή η ουσία χρησιμοποιήθηκε ως αντικλεπτικό, δηλαδή για να αποφευχθεί η πρόωρη έκρηξή της.
7. Προπανοϊκό οξύ. Ένα άχρωμο, διαβρωτικό υγρό με έντονη οσμή, ευνοεί τη διατήρηση ζωοτροφών, τροφίμων και φαρμακευτικών προϊόντων, καθώς είναι ένας ισχυρός αντιμυκητιασικός και αναστολέας ανάπτυξης μούχλας.
8. Θείο και παράγωγα. Αυτές οι ενώσεις δρουν ως αναστολείς της θετικής κατάλυσης κονιοποιημένου λευκοχρύσου ή νικελίου σε αντιδράσεις υδρογόνωσης. Η εμφάνιση θείου σταματά την επίδραση και επιστρέφει στον κανονικό ρυθμό αντίδρασης.
9. Υδροκυανικό (ή πρωτικό) οξύ. Πολύ τοξικό, η επίδρασή του σε ζώα ή ανθρώπους διακόπτει τη διαδικασία πολλών μεταλλοενζύμων, αποτρέποντας έτσι την κυτταρική αναπνοή και προκαλώντας θάνατο σε λίγα λεπτά.
10. Υδράργυρος, φώσφορος ή ατμός αρσενικού. Αυτές οι ουσίες ακυρώνουν εντελώς τη δράση του αμιάντου πλατίνας στην παρασκευή θειικού οξέος, ενεργώντας ως ισχυρός αναστολέας.