工業生產中為什麼有多種催化劑

⑴ 催化劑的作用講述

導語：今天小兔給大家介紹一下催化劑的相關知識，對於大家來說催化劑的了解並不是沒有。大家都知道在化學反應裡面只是改變化學反應快慢的物質，但是自己本身卻不參加反應，其實催化劑就好比是我們身體裡面的酶一樣，但是那隻好比。其實並不是一會，催化劑究竟又有什麼樣的作用呢，下面小兔就給大家做一下詳細的介紹。

一、催化劑的作用

由於催化劑的介入而加速或減緩化學反應速率的現象稱為催化作用。在催化反應中，催化劑與反應物發生化學作用，改變了反應途徑，從而降低了反應的活化能，這是催化劑得以提高反應速率的原因。如化學反應A+B→AB。所需活化能為E，加入催化劑C後，反應分兩步進行，所需活化能分別為F，G。其中F，G均小於E。

二、催化作用的類型

催化作用可分以下幾種類型：

均相催化。催化劑與反應物均處於同一相中的催化作用，如均相酸鹼催化、均相絡合催化等。均相催化大多在液相中進行。均相催化劑的活性中心比較均一，選擇性較高，副反應較少，但催化劑難以分離、回收和再生。

多相催化。發生在兩相界面上的催化作用。通常催化劑為多孔固體，反應物為液體或氣體。在多相催化反應中，固體催化劑對反應物分子發生化學吸附作用，使反應物分子得到活化，降低了反應的活化能，而使反應速率加快。固體催化劑表面是不均勻的，只有部分點對反應物分子發生化學吸附，稱為活性中心。工業生產中的催化作用大多屬於多相催化。

生物催化。生物體內在酶作用下進行的催化反應。酶的催化作用具有高選擇性、高催化活性、反應條件溫和等特點，但受溫度、溶液中的pH值、離子強度等因素影響較大。

自動催化。反應產物的自我催化作用。在一些反應中，某些反應的產物或中間體具有催化功能，使反應經過一段誘導期後速率大大加快。自催化作用是發生化學振盪的必要條件之一。

其他還有電催化、光助催化、光電催化等。

三、催化作用的應用

催化劑在化工生產中具有重要而廣泛的應用，生產化肥、農葯、多種化工原料等都要使用催化劑。

在化工生產、科學家實驗和生命活動中，催化劑都大顯身手。例如，硫酸生產中要用五氧化二釩作催化劑。由氮氣跟氫氣合成氨氣，要用以鐵為主的多組分催化劑，提高反應速率。在煉油廠，催化劑更是少不了，選用不同的催化劑，就可以得到不同品質的汽油、煤油。化工合成酸性和鹼性色可賽思催化劑。汽車尾氣中含有害的一氧化碳和一氧化氮，利用鉑等金屬作催化劑可以迅速將二者轉化為無害的二氧化碳和氮氣。酶是植物、動物和微生物產生的具有催化能力的蛋白質，生物體的化學反應幾乎都在酶的催化作用下進行，釀造業、制葯業等都要用催化劑催化。

上面關於催化劑以及應用給大家做了一下詳細的講解，相信大家對於催化劑已經有了新的認識，很多的化工行業都是離不開催化劑，但是催化劑的應用在社會上·也是有很多的反面的。希望大家能夠任真的學習化學知識，將來能夠造福社會。催化劑的種類繁多，大家可以在網上做一下相關了解，關於催化劑的作用小兔就給大家講到這里。

⑵ 什麼叫催化劑，意義

在化學反應里能改變反應物化學反應速率（提高或降低）而不改變化學平衡，且本身的質量和化學性質在化學反應前後都沒有發生改變的物質叫催化劑（固體催化劑也叫觸媒）。據統計，約有90%以上的工業過程中使用催化劑，如化工、石化、生化、環保等。[1] 催化劑種類繁多，按狀態可分為液體催化劑和固體催化劑;按反應體系的相態分為均相催化劑和多相催化劑，均相催化劑有酸、鹼、可溶性過渡金屬化合物和過氧化物催化劑。催化劑在現代化學工業中佔有極其重要的地位，例如，合成氨生產採用鐵催化劑，硫酸生產採用釩催化劑，乙烯的聚合以及用丁二烯制橡膠等三大合成材料的生產中，都採用不同的催化劑。

⑶ 一般來說，催化劑有多少種

定義：根據IUPAC於1981年提出的定義，催化劑是一種物質，它能夠改變反應的速率而不改變該反應的標准Gibbs自由焓變化。這種作用稱為催化作用。涉及催化劑的反應為催化反應。 催化劑（catalyst）會誘導化學反應發生改變，而使化學反應變快或減慢或者在較低的溫度環境下進行化學反應。催化劑在工業上也稱為觸媒。 初中書上定義：在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前後都沒有發生變化的物質叫做催化劑，又叫觸媒。催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。 我們可在波茲曼分布（Boltzmann distribution）與能量關系圖（energy profile diagram）中觀察到，催化劑可使化學反應物在不改變的情形下，經由只需較少活化能（activation energy）的路徑來進行化學反應。而通常在這種能量下，分子不是無法完成化學反應，不然就是需要較長時間來完成化學反應。但在有催化劑的環境下，分子只需較少的能量即可完成化學反應。 催化劑有三種類型，它們是：均相催化劑、多相催化劑和生物催化劑。 均相催化劑和它們催化的反應物處於同一種物態（固態、液態、或者氣態）。例如：如果反應物是氣體，那麼催化劑也會是一種氣體。笑氣（四氧化二氮）是一種惰性氣體，被用來作為麻醉劑。然而，當它與氯氣和日光發生反應時，就會分解成氮氣和氧氣。這時，氯氣就是一種均相催化劑，它把本來很穩定的笑氣分解成了組成元素。 多相催化劑和它們催化的反應物處於不同的狀態。例如：在生產人造黃油時，通過固態鎳（催化劑），能夠把不飽和的植物油和氫氣轉變成飽和的脂肪。固態鎳是一種多相催化劑，被它催化的反應物則是液態（植物油）和氣態（氫氣）。 酶是生物催化劑。活的生物體利用它們來加速體內的化學反應。如果沒有酶，生物體內的許多化學反應就會進行得很慢，難以維持生命。大約在37℃的溫度中（人體的溫度），酶的工作狀態是最佳的。如果溫度高於50℃或60℃，酶就會被破壞掉而不能再發生作用。因此，利用酶來分解衣物上的污漬的生物洗滌劑，在低溫下使用最有效。 催化劑分均相催化劑與非均相催化劑。非均相催化劑呈現在不同相（Phase）的反應中（例如：固態催化劑在液態混合反應），而均相催化劑則是呈現在同一相的反應（例如：液態催化劑在液態混合反應）。一個簡易的非均相催化反應包含了反應物（或zh-ch:底物;zh-tw:受質）吸附在催化劑的表面，反應物內的鍵因十分的脆弱而導致新的鍵產生，但又因產物與催化劑間的鍵並不牢固，而使產物出現。目前已知許多表反應發生吸附反應的不同可能性的結構位置。 僅僅由於本身的存在就能加快或減慢化學反應速率，而本身的組成和質量並不改變的物質就叫催化劑。催化劑跟反應物同處於均勻的氣相或液相時，叫做單相催化作用；催化劑跟反應物屬不同相時，叫做多相催化作用。 人們利用催化劑，可以提高化學反應的速度，這被稱為催化反應。大多數催化劑都只能加速某一種化學反應，或者某一類化學反應，而不能被用來加速所有的化學反應。催化劑並不會在化學反應中被消耗掉。不管是反應前還是反應後，它們都能夠從反應物中被分離出來。不過，它們有可能會在反應的某一個階段中被消耗，然後在整個反應結束之前又重新產生。 使化學反應加快的催化劑，叫做正催化劑；使化學反應減慢的催化劑，叫做負催化劑。例如，酯和多糖的水解，常用無機酸作正催化劑；二氧化硫氧化為三氧化硫，常用五氧化二釩作正催化劑，這種催化劑是固體，反應物為氣體，形成多相的催化作用，因此，五氧化二釩也叫做觸媒或接觸劑；食用油脂里加入0.01%～0.02%沒食子酸正丙酯，就可以有效地防止酸敗，在這里，沒食子酸正丙酯是一種負催化劑(也叫做緩化劑或抑制劑)。 目前，對催化劑的作用還沒有完全弄清楚。在大多數情況下，人們認為催化劑本身和反應物一起參加了化學反應，降低了反應所需要的活化能。有些催化反應是由於形成了很容易分解的「中間產物」，分解時催化劑恢復了原來的化學組成，原反應物就變成了生成物。有些催化反應是由於吸附作用，吸附作用僅能在催化劑表面最活潑的區域(叫做活性中心)進行。活性中心的區域越大或越多，催化劑的活性就越強。反應物里如有雜質，可能使催化劑的活性減弱或失去，這種現象叫做催化劑的中毒。 催化劑對化學反應速率的影響非常大，有的催化劑可以使化學反應速率加快到幾百萬倍以上。催化劑一般具有選擇性，它僅能使某一反應或某一類型的反應加速進行。例如，加熱時，甲酸發生分解反應，一半進行脫水，一半進行脫氫： HCOOH=H2O+CO HCOOH=H2+CO2 如果用固體Al2O3作催化劑，則只有脫水反應發生；如果用固體ZnO作催化劑，則脫氫反應單獨進行。這種現象說明，不同性質的催化劑只能各自加速特定類型的化學反應過程。因此，我們利用催化劑的選擇性，可使化學反應主要向某一方向進行。 在催化反應里，人們往往加入催化劑以外的另一物質，以增強催化劑的催化作用，這種物質叫做助催化劑。助催化劑在化學工業上極為重要。例如，在合成氨的鐵催化劑里加入少量的鋁和鉀的氧化物作為助催化劑，可以大大提高催化劑的催化作用。 催化劑在現代化學工業中佔有極其重要的地位，現在幾乎有半數以上的化工產品，在生產過程里都採用催化劑。例如，合成氨生產採用鐵催化劑，硫酸生產採用釩催化劑，乙烯的聚合以及用丁二烯制橡膠等三大合成材料的生產中，都採用不同的催化劑。 酶，是植物、動物和微生物產生的具有催化能力的蛋白質，舊稱酵素。生物體的化學反應幾乎都在酶的催化作用下進行。酶的催化作用同樣具有選擇性。例如，澱粉酶催化澱粉水解為糊精和麥芽糖，蛋白酶催化蛋白質水解成肽等。酶在生理學、醫學、農業、工業等方面，都有重大意義。目前，酶制劑的應用日益廣泛。

⑷ 為什麼工業上催化正逆反應往往選用不同的催化劑

可能一個用來致活一個用來致鈍，往往是正反應產物為所需產品，若逆反應活性高對生產不利。催化劑有致活的也有致鈍的。

⑸ 實際工業上催化正反應，逆反應時為什麼選用不同的催化劑

催化劑對正逆反應的作用是一樣的。

催化劑是改變反應物生成物之間的活化能，從而改變反應的難易和速率，這一點是不分反應方向的，催化劑的一個特地就是對反應平衡沒有影響，所謂的負催化劑可以理解成消極，即降低反應速率的物質，正負反應和正負催化劑不是同一個概念。

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注意事項：

催化床中催化劑的填裝要緊密、以免產生氣體短路，導致凈化效率的下降。

進入催化劑床層的有機廢氣的氣體分布和溫度分布要均勻。進入催化劑床層的有機廢氣的濃度應在爆炸極限的安全范圍之內。

進入催化劑的有機廢氣中氧氣含量應大於5%。

環保設備每次開機前，應將催化劑床預熱至300-350oC，方可進入有機廢氣。為保證催化劑長期使用，貴金屬催化劑的通常使用溫度為320-450oC，短時間最高不超過850oC；稀土非貴金屬催化劑的通常使用溫度³350-400oC；短時間最高不超過550oC。

⑹ 催化劑的基本類型有那些

催化劑的基本類型有：

一、均相催化

催化劑和反應物同處於一相，沒有相界存在而進行的反應，稱為均相催化作用，能起均相催化作用的催化劑為均相催化劑。

均相催化劑包括液體酸、鹼催化劑和色可賽思固體酸和鹼性催化劑、可溶性過渡金屬化合物(鹽類和絡合物)等。均相催化劑以分子或離子獨立起作用，活性中心均一，具有高活性和高選擇性。

二、多相催化

多相催化劑又稱非均相催化劑，用於不同相（Phase）的反應中，即和它們催化的反應物處於不同的狀態。例如：在生產人造黃油時，通過固態鎳（催化劑），能夠把不飽和的植物油和氫氣轉變成飽和的脂肪。固態鎳是一種多相催化劑，被它催化的反應物則是液態（植物油）和氣態（氫氣）。

三、生物催化

酶是生物催化劑，是植物、動物和微生物產生的具有催化能力的有機物（絕大多數的蛋白質。但少量RNA也具有生物催化功能），舊稱酵素。酶的催化作用同樣具有選擇性。例如，澱粉。酶催化澱粉水解為糊精和麥芽糖，蛋白酶催化蛋白質水解成肽等。活的生物體利用它們來加速體內的化學反應。

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催化劑制備方法：

一、機械攪拌法

將兩種以上的物質混合到混合設備中。例如，在轉化吸收脫硫劑的製造過程中，活性組分（如二氧化錳、氧化鋅、碳酸鋅）和少量粘合劑（如氧化鎂、氧化鈣）的粉末計量以可調的轉速和傾斜度連續加入轉盤。同時，將計量好的水和粉末噴軋在一起，形成一個直徑均勻的球體，然後乾燥粘合。烘焙是成品。

二、沉澱法

該方法用於制備具有高分散性且含有一種或多種金屬氧化物的催化劑。在多組分催化劑的生產中，合適的沉澱條件對保證產品組成的均勻性和生產高質量的催化劑至關重要。

通常的方法是在一種或多種金屬鹽溶液中加入沉澱劑（如碳酸鈉和氫氧化鈣），通過沉澱、洗滌、過濾、乾燥、成型、焙燒（或活化）得到最終產品。

三、浸漬

高孔率載體（如硅藻土、氧化鋁、活性炭等）在一定溫度下浸泡在含有一種或多種金屬離子的溶液中，溶液進入載體的孔中。載體乾燥、乾燥和煅燒，載體內表面附著一層固體金屬氧化物或鹽。

參考資料來源：網路—催化劑

⑺ 工業催化劑有哪些

工業上常用的催化劑有很多,如:硫酸工業中用來催化二氧化硫的五氧化二釩、氨的催化氧化制一氧化氮用鉑銠合金做催化劑，合成氨工業用鐵觸媒（以鐵為主的金屬），石油化工行業中脫氫與加氫用鎳或鉑，催化重整錸等等。

⑻ 催化劑為什麼能夠起到催化作用原理是什麼

定義：根據IUPAC於1981年提出的定義,催化劑是一種物質,它能夠改變反應的速率而不改變該反應的標准Gibbs自由焓變化.這種作用稱為催化作用.涉及催化劑的反應為催化反應.
催化劑（catalyst）會誘導化學反應發生改變,而使化學反應變快或減慢或者在較低的溫度環境下進行化學反應.催化劑在工業上也稱為觸媒.
初中書上定義：在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率,而本身的質量和化學性質在反應前後都沒有發生變化的物質叫做催化劑,又叫觸媒.催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用.
我們可在波茲曼分布（Boltzmann distribution）與能量關系圖（energy profile diagram）中觀察到,催化劑可使化學反應物在不改變的情形下,經由只需較少活化能（activation energy）的路徑來進行化學反應.而通常在這種能量下,分子不是無法完成化學反應,不然就是需要較長時間來完成化學反應.但在有催化劑的環境下,分子只需較少的能量即可完成化學反應.
催化劑有三種類型,它們是：均相催化劑、多相催化劑和生物催化劑.
均相催化劑和它們催化的反應物處於同一種物態（固態、液態、或者氣態）.例如：如果反應物是氣體,那麼催化劑也會是一種氣體.笑氣（四氧化二氮）是一種惰性氣體,被用來作為麻醉劑.然而,當它與氯氣和日光發生反應時,就會分解成氮氣和氧氣.這時,氯氣就是一種均相催化劑,它把本來很穩定的笑氣分解成了組成元素.
多相催化劑和它們催化的反應物處於不同的狀態.例如：在生產人造黃油時,通過固態鎳（催化劑）,能夠把不飽和的植物油和氫氣轉變成飽和的脂肪.固態鎳是一種多相催化劑,被它催化的反應物則是液態（植物油）和氣態（氫氣）.
酶是生物催化劑.活的生物體利用它們來加速體內的化學反應.如果沒有酶,生物體內的許多化學反應就會進行得很慢,難以維持生命.大約在37℃的溫度中（人體的溫度）,酶的工作狀態是最佳的.如果溫度高於50℃或60℃,酶就會被破壞掉而不能再發生作用.因此,利用酶來分解衣物上的污漬的生物洗滌劑,在低溫下使用最有效.
催化劑分均相催化劑與非均相催化劑.非均相催化劑呈現在不同相（Phase）的反應中（例如：固態催化劑在液態混合反應）,而均相催化劑則是呈現在同一相的反應（例如：液態催化劑在液態混合反應）.一個簡易的非均相催化反應包含了反應物（或zh-ch:底物;zh-tw:受質）吸附在催化劑的表面,反應物內的鍵因十分的脆弱而導致新的鍵產生,但又因產物與催化劑間的鍵並不牢固,而使產物出現.目前已知許多表反應發生吸附反應的不同可能性的結構位置.
僅僅由於本身的存在就能加快或減慢化學反應速率,而本身的組成和質量並不改變的物質就叫催化劑.催化劑跟反應物同處於均勻的氣相或液相時,叫做單相催化作用；催化劑跟反應物屬不同相時,叫做多相催化作用.
人們利用催化劑,可以提高化學反應的速度,這被稱為催化反應.大多數催化劑都只能加速某一種化學反應,或者某一類化學反應,而不能被用來加速所有的化學反應.催化劑並不會在化學反應中被消耗掉.不管是反應前還是反應後,它們都能夠從反應物中被分離出來.不過,它們有可能會在反應的某一個階段中被消耗,然後在整個反應結束之前又重新產生.
使化學反應加快的催化劑,叫做正催化劑；使化學反應減慢的催化劑,叫做負催化劑.例如,酯和多糖的水解,常用無機酸作正催化劑；二氧化硫氧化為三氧化硫,常用五氧化二釩作正催化劑,這種催化劑是固體,反應物為氣體,形成多相的催化作用,因此,五氧化二釩也叫做觸媒或接觸劑；食用油脂里加入0.01%～0.02%沒食子酸正丙酯,就可以有效地防止酸敗,在這里,沒食子酸正丙酯是一種負催化劑(也叫做緩化劑或抑制劑).
目前,對催化劑的作用還沒有完全弄清楚.在大多數情況下,人們認為催化劑本身和反應物一起參加了化學反應,降低了反應所需要的活化能.有些催化反應是由於形成了很容易分解的「中間產物」,分解時催化劑恢復了原來的化學組成,原反應物就變成了生成物.有些催化反應是由於吸附作用,吸附作用僅能在催化劑表面最活潑的區域(叫做活性中心)進行.活性中心的區域越大或越多,催化劑的活性就越強.反應物里如有雜質,可能使催化劑的活性減弱或失去,這種現象叫做催化劑的中毒.
催化劑對化學反應速率的影響非常大,有的催化劑可以使化學反應速率加快到幾百萬倍以上.催化劑一般具有選擇性,它僅能使某一反應或某一類型的反應加速進行.例如,加熱時,甲酸發生分解反應,一半進行脫水,一半進行脫氫：
HCOOH=H2O+CO
HCOOH=H2+CO2
如果用固體Al2O3作催化劑,則只有脫水反應發生；如果用固體ZnO作催化劑,則脫氫反應單獨進行.這種現象說明,不同性質的催化劑只能各自加速特定類型的化學反應過程.因此,我們利用催化劑的選擇性,可使化學反應主要向某一方向進行.
在催化反應里,人們往往加入催化劑以外的另一物質,以增強催化劑的催化作用,這種物質叫做助催化劑.助催化劑在化學工業上極為重要.例如,在合成氨的鐵催化劑里加入少量的鋁和鉀的氧化物作為助催化劑,可以大大提高催化劑的催化作用.
催化劑在現代化學工業中佔有極其重要的地位,現在幾乎有半數以上的化工產品,在生產過程里都採用催化劑.例如,合成氨生產採用鐵催化劑,硫酸生產採用釩催化劑,乙烯的聚合以及用丁二烯制橡膠等三大合成材料的生產中,都採用不同的催化劑.
酶,是植物、動物和微生物產生的具有催化能力的蛋白質,舊稱酵素.生物體的化學反應幾乎都在酶的催化作用下進行.酶的催化作用同樣具有選擇性.例如,澱粉酶催化澱粉水解為糊精和麥芽糖,蛋白酶催化蛋白質水解成肽等.酶在生理學、醫學、農業、工業等方面,都有重大意義.目前,酶制劑的應用日益廣泛.

⑼ 化工生產中一定要使用催化劑嗎催化劑的作用是什麼

催化劑又稱觸媒,在初中階段的定義是能改變化學反應速率,而本身的質量、組成和化學性質在參加化學反應前後保持不變的物質.例如二氧化錳可以作為過氧化氫（雙氧水）分解的催化劑.催化劑分為正催化劑和逆催化劑,正催化劑有助於反應向正方向移動,逆催化劑有助於反應向逆方向移動.

在化工生產、科學家實驗和生命活動中,催化劑都大顯身手.例如,硫酸生產中要用五氧化二釩作催化劑.由氮氣跟氫氣合成氨氣,要用以鐵為主的多分組催化劑,提高反應速率.在煉油廠,催化劑更是少不了,選用不同的催化劑,就可以得到不同品質的汽油、煤油.化工合成酸性和鹼性色可賽思催化劑.車尾氣中含有害的一氧化碳和一氧化氮,利用鉑等金屬作催化劑可以迅速將二者轉化為無害的二氧化碳和氮氣.酶是植物、動物和微生物產生的具有催化能力的蛋白質,生物體的化學反應幾乎都在酶的催化作用下進行,釀造業、制葯業等都要用催化劑催作.

⑽ 請列舉催化劑在現代工業中的重要性

絕大多數工業化學反應是在催化劑作用下進行的，這涉及石油煉制、有機合成、聚合物生產、無機化工、制葯、三廢治理等廣泛領域。一個高活性、高選擇性、便於操作，使用周期長的催化劑，在降低原材料和能源消耗、提高設備生產力、改進產品質量、減少三廢、防止環境污染等方面都起著重要的作用，所帶來的經濟效益和社會效益是巨大的。因此選擇良好的催化劑為各相關企業所關注，各研究、生產單位都有致力於開發和生產性能更為優良的新型催化劑。石油煉制工業迫切要求提高辛烷值和進行渣油加工，催化劑工業針對這些要求將推出一些新型催化劑，化學工業要求發展適應原料變化、提高收率和節約能源的催化劑。