Katalizátor

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A katalizátor a kémiában olyan anyag, ami úgy gyorsít fel, vagy lassít le (akár nagyságrendekkel) egy kémiai reakciót, hogy ő maga annak során nem változik meg maradandóan. A szó a görög katalüszisz (feloldás) szóból keletkezett, latin végződéssel. A katalizátorok úgy fejtik ki hatásukat, hogy jelenlétükben a reakciók más úton, alacsonyabb aktiválási energiájú részfolyamatokon keresztül játszódnak le, ezzel növelvén a reakciósebességet. A katalizátornak gyakran kis mennyisége is elegendő nagy mennyiségű anyag átalakulásának meggyorsításához.

Sokféle anyag lehet katalizátor: elemek, szervetlen és szerves vegyületek. Az egyszerűbb kémiai felépítésű katalizátorok (elemek, szervetlen vegyületek) gyakran több különféle reakciót is katalizálnak. Az enzimek biokatalizátorok és rendszerint csak egyféle folyamatot katalizálnak.

Ha a reagáló anyagok és a katalizátor közös fázisban vannak, a katalízist homogén katalízisnek, ha különböző fázisban vannak, heterogén katalízisnek nevezzük.

A katalizátorok hatását fokozó anyagokat promotoroknak vagy aktivátoroknak (gyorsítószereknek), a hatásukat gátló anyagokat inhibitoroknak (gátló- vagy késleltetőszereknek) nevezzük.

Katalizátorok a vegyészetben[szerkesztés]

Egyszerű példa az alumínium és jód reakciója. A reakció végbemenéséhez szükséges a katalizátor jelenléte, ami ez esetben a víz lesz. 1-2 csepp vizet rácseppentünk a keverékre és pár másodperc múlva beindul a reakció. Keletkezik egy szilárd ionvegyület: alumínium-jodid, ami egy új anyag tehát kémiai reakcióról beszélhetünk. A reakció nagyon heves, hasonló a vulkánkitöréshez. A folyamat exoterm, egyesülés (két anyagból lett egy anyag) és redoxireakció. Igazolhatjuk, hogy redoxireakció kétféleképpen is zajlott: elektronátadás és felvétel, illetve oxidációs szám változás is történt. Kezdetben az alumínium és jód oxidációs száma 0, a termékben a jódé -1 az alumíniumé pedig +3. A folyamatot leíró reakcióegyenlet:

Katalizátorok az autóiparban[szerkesztés]

Az autóiparban a katalizátor nem egy szer, hanem egy alkatrész, amelynek szerepe a motor által kibocsátott gázok (kipufogógázok) károsanyagtartalmának csökkentése, bár ez a folyamat itt is a klasszikus kémiában katalizátoroknak nevezett anyagok révén valósul meg. A károsanyagtartalom csökkenést úgy érik el, hogy a működés során kialakuló magas hőmérsékletnek köszönhetően a katalizátorban található nemesfémek a káros anyagok egy részét oxidálják, vagy ártalmatlan anyagokká alakítják.

A gépjármű katalizátoroknak három fő fajtája létezik:

  1. két gázkomponensre ható,
  2. három gázkomponensre ható, és
  3. a három gázkomponensre ható típus levegőbefúvásos változata.

Jegyzetek[szerkesztés]

További információk[szerkesztés]

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés]