Сущность действия гетерогенных катализаторов

На основании общих теоретических соображений можно предполагать, что сущность действия гетерогенных катализаторов заключается в снижении, в их присутствии, энергии активации катализируемых реакций. Действительно, исследования показывают, что энергии активации разных процессов в присутствии гетерогенных катализаторов оказываются значительно сниженными по сравнению с тем, как они протекают в объеме в отсутствии катализатора. Так, например, для гидрогенизации этилена на меди энергия активации оказалась в пределах от 5 до 12 ООО кал, а на меди, осажденной на угле, около 2 ООО кал вместо 43 600 кал при гидрогенизации в газовой фазе без катализатора. В общем теплоты активации каталитических реакций в присутствии гетерогенных катализаторов чаще всего изменяются от 10 до 30 тыс. кал, что в два-три раза меньше теплот активации гомогенных газовых реакций. Опыт показывает, что при повышении температуры теплота активации реакций в присутствии гетерогенных катализаторов понижается.

Каким же образом происходит снижение энергии активации реакций в присутствии гетерогенных катализаторов? Здесь возможно несколько путей. Так, согласно одному из них, снижение энергии активации в присутствии гетерогенных катализаторов происходит благодаря разделению трудных химических реакций на ряд более легких и быстро протекающих стадий. По другому, снижение энергии активации объясняется тем, что под действием силового поля поверхности катализатора происходит деформация реагирующих на ней молекул или соответствующих частей последних, что приводит к увеличению их реакционной способности. Предположение о стадийности протекания реакций на катализаторе весьма интересно, в особенности, если отдельные стадии не отождествлять с обычными химическими реакциями, как это и делается в далее излагаемой хемосорбционной теории гетерогенного катализа. В этом случае большая теплота активации трудной реакции заменяется суммой маленьких теплот активации нескольких отдельных стадий. При этом оказывается, что суммарная теплота активации может быть значительно меньше теплоты реакции при осуществлении ее в одну фазу

Leave Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *