hrvatski

Kataliza i njena primjena u svakodnevnom životu

Kataliza je skup pojava koje se očituju u pokretanju kemijskih reakcija, mijenjanjem njihovih brzina i usmjeravanjem na određeni put djelovanjem malih količina katalizatora. Katalizatori su molekule koje ne ulaze u konačne produkte reakcije i koje se tijekom reakcije ne mijenjaju u stehiometrijskim omjerima s reaktantima i produktima. Reakcije koje nastaju u prisutnosti katalizatora nazivaju se katalitičkim reakcijama. Katalitičko djelovanje objašnjava se stvaranjem nestabilnih međuprodukata (aktiviranih kompleksa niže energije aktivacije) između katalizatora i reaktanata, koji dalje reagiraju oslobađajući katalizator i dajući konačne produkte reakcije. Katalitičke se reakcije obično dijele prema agregacijskim stanjima reaktanata, produkata i katalizatora. Ako su svi oni u istoj fazi, plinovitoj ili tekućoj, govori se o homogenoj katalizi. Kao homogeni katalizatori u tekućoj fazi djeluju male količine kiselina ili baza, spojevi i ioni koji mogu stvarati koordinirane komplekse te slobodni radikali. Ako je katalizator različitog agregacijskog stanja nego što su reaktanti i produkti, govori se o heterogenoj katalizi. Katalizator je tada obično čvrst, dok su reaktanti i produkti plinoviti i/ili tekući. Kada se kao katalizatori koriste enzimi, koji ubrzavaju kemijske reakcije u živim organizmima i nekim industrijskim procesima, govori se o biokatalizi. Uz pomoć katalizatora u industriji se provode reakcije koje bi inače tekle vrlo sporo. Većina se suvremenih kemijskih procesa odvija uz katalizatore uglavnom u čvrstom stanju. Alkiliranje i aciliranje aromatskih ugljikovodika uz metalne halogenide (Friedel-Craftsova reakcija) te reakcije polimerizacije uz Ziegler-Nattin katalizator (smjesa metalnih halogenida i organometalnih spojeva) poznate su reakcije homogene katalize. Za heterogenu katalizu primjer su katalizatori za hidrogenaciju, dehidrogenaciju i oksidaciju (prijelazni metali: platina, paladij, nikleni prah ili Raney-nikal, kobalt, željezo, molibden, bakar te njihovi oksidi i sulfidi), za kiselo-bazne reakcije alkilacije, izomerizacije, hidratizacije, razgradnju ugljikovodika i krekiranje nafte (Al2O3, Al2O3/SiO2, zeoliti), za reformiranje nafte (bifunkcionalni katalizatori kao Pt/Al2O3 ili Pt-Re/Al2O3), za pročišćavanje automobilskih ispušnih plinova (monolitni katalizatori Pt/Al2O3/keramika). Enzimi su biološki katalizatori neophodni za život jer su mnoge reakcije koje se odvijaju u stanicama organizma prespore te bi vodile do bitno drugačijih produkata koje organizmu ili ne trebaju ili bi štetili. Kemijska industrija 20. stoljeća ne bi se razvila na današnju razinu na temelju samo nekataliziranih reakcija. Bez katalizatora mnoge reakcije ne bi bile moguće, a mnogi bi procesi bili neekonomični. Danas oko 85% kemijskih proizvoda tijekom proizvodnje prolazi barem jedan katalitički stupanj što govori dovoljno o tome koliko je kataliza značajna za svakodnevni život.

kataliza, biolatalizatori

nije evidentirano