|
Kataliz va katalizatorlar haqida tushuncha
|
| bet | 1/4 | | Sana | 15.03.2024 | | Hajmi | 27.2 Kb. | | #173580 |
Bog'liq Kataliz va katalizatorlar haqida tushuncha. ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ОБУЧЕНИЕ И ИХ РАЗВИТИЕ В ДИДАКТИКЕ, 1425260413 60287, Mustaqillikdan keyin musiqa madaniyati, Eshilgan ip ishlab chiqarishning texnologiyasi , Sifat menejment tizimi, Xalqaro standartlar, Iplarni oxorlash, Gazlamalarning tasnifi, tuzilishi, rapport turlari; Gazlamalarni, Xalqaro tashkilotlar
Kataliz va katalizatorlar haqida tushuncha.
Reja:
Kataliz haqida tushuncha
Kataliz va katalizatorlar haqida tushuncha.
Kattik katalizatorlarning xossalari va ularni tayyorlash.
Kataliz haqida tushuncha.
Kataliz (yun. katalysis — buzilish, parchalanish) — kimyoviy reaksiyalar tezligining baʼzi moddalar (katalizatorlar) taʼsirida oʻzgarishi. Katalizator reaksiyaga kirishuvchi modda (reagent)lar bilan bir qancha oraliq birikmalar hosil qilib, reaksiya nihoyasida miqdori va tarkibi oʻzgarmasdan ajralib chiqadi. Katalizator sifatida turli xil moddalar (gaz, suyuqliklar va qattiq moddalar) ishlatilishi mumkin. Reagentlar va katalizatorlarning fazaviy holatiga qarab katalitik jarayonlar, asosan, gomogen va geterogen K.ga boʻlinadi. Bundan tashqari, mikrogeterogen, fermentativ katalitik jarayonlar ham mavjud. Gomogen K.da reagentlar bilan katalizator bir jinsli aralashma hosil qiladi. Reaksiya gaz yoki suyuq fazada boradi. Katalizator sifatida atomlar, ionlar, molekulalar ishtirok etishi mumkin. Bunday katalitik jarayon mexanizmini sharxlash uchun oraliq moddalar nazariyasi ishlab chiqilgan. Bu nazariyaga asosan, reagentlar katalizator bilan beqaror oraliq moddalar hosil qiladi. Soʻngra bu moddalar parchalanib katalizator qayta tiklanadi (regeneratsiya). Suyuq fazadagi kislotaasosli K. mexanizmi reagentlar bilAan katalizator oʻrtasidagi proton almashinishiga asoslangan. Mas:R-CH=CH2+HA -" R-CH2-CH2++A~R-CH2-CHj+H+OH^R-CH2CH2OH+H+N+ + A -> NAGomogen katalitik jarayonning tezligi juda koʻp omillarga, xususan, reagentlar va katalizatorlar konsentratsiyasi, temperatura, bosim va aralashtirish darajasiga bogʻliq. Bu jarayonning asosiy kamchiligi mahsulot tarkibidan katalizatorni ajratib olish (tozalash) zarur boʻladi. Geterogen K.da katalizator sifatida qattiq moddalar ishlatiladi. Ularning sharsimon, granulasimon, spiralsimon va b. turlari maʼlum. Shuningdek, bu katalizatorlar tarkibiga koʻra, bir, ikki yoki koʻp komponentli, holatiga qarab oksidsimon, metallsimon boʻladi. Geterogen K. baʼzan kontakt K. deb ham ataladi. Bu jarayon nihoyasida mahsulotdan (suyuq yoki fazadagi) katalizator oson ajratib olinadi. Shu sababli geterogen K. sanoatda keng qoʻllaniladi. Mikrogeterogen K.da reaksiya suyuq fazada boradi, katalizator sifatida kolloid zarrachalar ishtirok etadi. Fermentativ K. oʻsimlik yoki hayvon toʻqimalarida sodir boʻladi, bu reaksiyada katalizator sifatida kolloid holdagi oqsil zarrachalari — fermentlar xizmat qiladi. Baʼzi moddalar kimyoviy reaksiya tezligini susaytiradi yoki toʻxtatadi. Bunday moddalar antikatalizator yoki ingibitorlar deb ataladi. Bu holatni manfiy K. deyiladi. Sanoatda, asosan, musbat K. katta ahamiyatga ega. Katalizator qoʻllanganga bir vaqtda borishi mumkin boʻlgan parallel reaksiyalardan faqat birining tezligi ortadi. Boshqalari esa toʻxtaydi (selektiv K.). Mas:[Ad]SN2—SN2[Pd] [Si]K. jarayonida hosil boʻladigan oraliq kompleks birikmalar bilan dastlabki moddalar energiyasi orasidagi farq aktivlanish energiyasi deyiladi. Kimyoviy reaksiyalar tezligi, asosan, shu energiyaning miqdoriga bogʻliq boʻlib, unga teskari proporsionaldir. Katalitik jarayonning aktivlanish energiyasi qancha kam boʻlsa, reaksiya tezligi shuncha yuqori boʻladi. K. jarayonida qoʻllaniladigan katalizatorning roli kimyoviy reaksiyalar aktivlanish energiyasini kamaytirishdan iborat boʻlib, buning natijasida reaksiya yoʻlini oʻzgartiradi yoki uni zanjirsimon mexanizmga oʻtkazadi. K. borish mexanizmiga qarab, asosan, ikkiga boʻlinadi: kislota-asos katalizi va oksidlanish-qaytarilish katalizi. Kislota-asos K.da kislota-asoslar katalizator boʻladi. Bu reaksiyalarda proton almashinishi roʻy beradi, yaʼni proton katalizatordan reagentga yoki, aksincha, reagentdan katalizatorga oʻtadi. K. jarayoni keyingi bosqichda polimerlanish, izomerlanish: kreking jarayonlari alyuminiy silikat taʼsirida shu kislotaasos katalizi mexanizmi bilan boradi. Oksidlanish-qaytarilish katalizida metall, metall oksidlari, tuzlar katalizator boʻlib xizmat qiladi. Bunday K.da elektron almashadi, elektron katalizatorlardan reagentga yoki, aksincha, reagentdan katalizatorga oʻtadi. Shunday qilib, ok-sidlanish — qaytarilish jarayoni sodir boʻladi. Maʼlum katalizator yoki katalizatorlar guruhi kimyoviy reaksiyaning maʼlum yoʻnalishinigina oʻzgartiradi, tezlatadi, xolos. Shunga koʻra, muayyan reaksiya uchun katalizator tanlash amaliy ahamiyatga ega boʻlgan asosiy va muhim vazifadir. Hoz. vaqtda K.ning umumlashgan yagona nazariyasi mavjud boʻlmasada, uning baʼzi tomonlarini eʼtiborga olgan ayrim nazariyalar bor. Rus kimyogarlari N. I. Kobozevning faol ansambl, A. A. Balandinning multiplet K.i.ning elektron va zanjir nazariyalari shular jumlasidandir.
KATALIZATOR AKTIVLIGIGA TURLI OMILLARNING TA‘SIRI
Temperaturaning ta‘siri. Temperatura katalizatorning faolligiga ta‘sir qiladi. Har bir katalizator tarkibi va tayyorlash sharoitiga qarab, ma‘lum reaksiya uchun ma‘lum temperatura chegarasida eng katta faollikka ega bo’ladi. Odatda, katalizator qancha faol bo’lsa uning past temperaturadagi faolligi shuncha katta bo’ladi va temperaturaning katalizator aktivligiga ta’siri keskinroq seziladi. Temperatura katalizator normal ishlaydigan ish temperaturasidan oshsa, uning faolligi kamayadi, hatto uni butunlay passiv qilib qo’yadi. Shuning uchun, temperaturaning o’zgarib turishi katalitik reaksiyalar uchun manfiy holatdir. Temperaturaning haddan tashqari oshib ketishi katalizator uchun havflidir. Shunga ko’ra reaksiya natijasida, ayniqsa, ekzotermik reaksiyalarda issiqlikning keraksiz qismini reaksiya muhitidan chetlatish kerak bo’ladi. Ko’pincha katalizator ma‘lum temperaturadan pastda uncha faol bo’lmaydi.
Katalizatorning faolligi namoyon bo’ladigan minimum temperatura katalazitorlarning qanday tayyorlanganligiga va reaksiya mexanizmiga bog’liq.
Bosimning ta‘siri. Katalitik reaksiyalarning unumi bosim o’zgarishi bilan, umuman, Le – Shatele prinsipiga bo’yso’nadi. Lekin geterogen katalitik reaksiyalarda jarayonning birinchi bosqichi adsorbilanish bo’lgani uchun bosim o’zgarishi bilan reaksiyaning tezligi binibarin, katalizotorning faolligi ham o’ziga xos ravishda o’zgaradi. Masalan bosimning o’zgarishi faqat molekulyar soning o’zgarishi bilan boradigan reaksiyalar (3Н2 + N2 = 2NH3) ning tezligini emas, hatto molekulalar soni o’zgarmasdan boradigan reaksiyalarning tezligini ham o’zgartiradi.
Bosimning o’zgarishi reaksiyaning yo’nalishini ham o’zgartirishi mumkin. Vodorod bilan uglerod (II) – oksidi orasida boradigan reaksiya bunga misol bo’la oladi. Reaksiya katalizator ishtirokida yuqori bosimda olib borilsa metil spirti hosil bo’ladi.
Katalizatorlarning maydalanganlik darajasini ta‘siri. Ma‘lum miqdordagi katalizator donachalarining o’lchami kichraygan sari uning yuzasi ortib boradi, natijada uning faolligi ham oshadi. Ikkinchi tomondan donachalar kichiklashgan sari reagentlarning diffuziyalanishi kamaya boradi, bu esa katalizator faolligini kamayishiga sabab bo’ladi. Kolloid holdagi katalizator optimal darajada maydalangan bo’ladi.
|
| |
