ПЕРВЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О КАТАЛИЗЕ

Наука » Химия

Каталитические процессы известны издревле. По-видимому, ещё в доисто­рические времена использовали брожение — превращение глюкозы в спирт и углекислый газ под действи­ем биологических катализаторов — ферментов, которые содержатся в дрожжах. Створаживание молока для получения сыра в присутствии фер­ментов сычуга (отдел желудка у тра­воядных животных), применение ферментов солода или плесневых грибов для получения сахаристых веществ из крахмалистого сырья, ис­пользование заквасок при выпечке хлеба — все эти процессы почти ро­весники человеческой цивилизации. Но, проводя столь сложные превра­щения, люди и понятия не имели о сущности того, что они делали.

Лишь в начале XIX в. катализ нача­ли выделять из прочих химических явлений. В 1806 г. было обнаружено, что окисление диоксида серы SO2 происходит гораздо быстрее в при­сутствии диоксида азота NO2. В 1811г. русский химик Константин Сигизмундович Кирхгоф выявил ускоряю­щее влияние кислот на гидролиз крах­мала. А в 1817г. Гемфри Дэви провёл окисление водорода, угарного газа и метана на платиновой проволоке, и реакция протекала при комнатной температуре! В 1821 г. немецкий хи­мик Иоганн Вольфганг Дёберейнер (1780—1849) обнаружил каталити­ческое окисление винного спирта в уксусную кислоту в присутствии мел­кораздробленной платины.

В 1835 г. Якоб Берцелиус, обобщив разрозненные экспериментальные данные, ввёл понятие о катализе (от греч. «катализис» — «разрушение») как о физическом влиянии на реак­цию постороннего вещества — ката­лизатора, который своим присутстви­ем вызывает химическую активность, но сам при этом не изменяется. Мно­гие знаменитые физикохимики, сто­ронники идеи физического влияния катализатора — Фарадей, Вант-Гофф и другие — объясняли катализ «сгуще­нием» (увеличением концентрации) реагентов на поверхности и в порах катализатора. Это, конечно, имело смысл, но лишь для гетерогенных ка­тализаторов.

Когда стало ясно, что физиче­ским влиянием катализатора на реакцию можно объяснить далеко не всё, учёные заговорили о химической природе катализа. Д. И. Менделеев, рассматривая всевозможные взаимо­действия между веществами, считал катализ разновидностью химическо­го взаимодействия. Он предполо­жил, что катализ происходит благо­даря изменению строения вещества под влиянием катализатора.

Француз Поль Сабатье (1854— 1941) и Владимир Николаевич Ипать­ев (1867—1952) в начале XX в. созда­ли теорию, согласно которой катализ осуществляется за счёт образования промежуточного химического соеди­нения. Вот как, по их мнению, идёт гидрирование этилена С2Н422Нб на никелевом катализаторе. Сначала водород образует с металлом гидрид, который реагирует с этиле­ном, давая этан и снова никель.

В настоящее время известно, что гидрид NiH0,6 может быть получен лишь в виде тонкой плёнки на по­верхности никеля. Гидрирование эти­лена теория объяснить не могла, хотя хорошо описывала механизм некото­рых процессов гомогенного ката­лиза. Несомненный шаг вперёд, кото­рым она стала, увы, сопровождался скачком из одной крайности в дру­гую: от отрицания химической при­роды катализа к пренебрежению его физической стороной.



Источник: Мир Энциклопедий Аванта+
Авторы: Андрей Дроздов, Илья Леенсон, Дмитрий Трифонов, Денис Жилин, Александр Серов, Андрей Бреев, Андрей Шевельков, Вадим Ерёмин, Юлия Яковлева, Оксана Рыжова, Виктория Предеина, Наталья Морозова, Алексей Галин, Сергей Каргов, Сергей Бердоносов, Александр Сигеев, Оксана Помаз, Григорий Середа, Владимир Тюрин, Антон Максимов, Вячеслав Загорский, Леонид Каневский, Александр Скундин, Борис Сумм, Игнат Шилов, Екатерина Менделеева, Валерий Лунин, Абрам Блох, Пётр Зоркий, Александр Кури, Екатерина Иванова, Дмитрий Чаркин, Сергей Вацадзе, Григорий Серела, Анастасия Ростоцкая, Александр Серое, Анастасия Сигеева
Авторское право на материал
Копирование материалов допускается только с указанием активной ссылки на статью!

Похожие статьи

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.