محصولات مرتبط با کاتالیست

مقالات مرتبط با موضوع کاتالیست

No Results Found

The page you requested could not be found. Try refining your search, or use the navigation above to locate the post.

کاتالیست چیست؟

کاتالیست‌ها در واقع قهرمانان بی نام‌ونشان واکنش‌های شیمیایی هستند که دنیای مدرن را تا بخش زیادی مدیون آن هستیم. یک کاتالیست در واقع ماده‌ایست که سرعت واکنش شیمیایی را افزایش می‌دهد. با خواندن این مقاله، شما با مفهوم ابتدایی کاتالیست آشنا خواهید شد. 

به کمک کاتالیست، مولکول‌هایی که ممکن است‌ سال‌ها طول بکشد تا با همدیگر واکنش بدهند، در چند ثانیه محصول مورد نیاز را بدهند. کارخانه‌ها وابسته با کاتالیستند تا بتوانند مواد مورد نیاز انسان‌ها از پلاستیک زباله گرفته تا دارو را تولید کنند.

کاتالیست‌ها همچنین کمک می‌کنند که نفت و ذغال سنگ به سوخت‌های مایع تبدیل شود. آن‌ها در تکنولوژی‌های مربوط به انرژی پاک نیز تاثیرگذارند. کاتالیست‌های طبیعی در بدن موجودات زنده از جمله انسان‌ها که آنزیم نام دارند، در فرایند‌ هضم و غیره نیز نقش مهمی دارند. در این مطلب شما به صورت کلی متوجه خواهید شد که کاتالیست چیست.

کاتالیست چیست؟

طی هر واکنش شیمیایی،‌ پیوند شمیایی بین اتم‌ها در مولکول باید شکسته شود. اتم‌ها همچنین با اتم‌های مختلف دیگر باید پیوند برقرار کنند. گاهی اوقات یک ملکول ویژگی‌های خاصی دارد که باعث می‌شود به راحتی اتم مولکول‌های دیگر را جذب خود کند و اتمی که نمی‌خواهد را جدا کند. با این حال گاهی اوقات یک مولکول آنقدر پایدار است که چنین کاری را انجام نمی‌دهد و خیلی سخت است که از اتم‌های آن جدا کرد و یا به آن‌ها افزود.

کاتالیست‌ها در واقع این بریدن و دوختن را تسهیل می‌کنند. آن‌ها این کار را با کاهش انرژی اکتیواسیون برای یک واکنش شیمیایی انجام می‌دهند. انرژی فعال سازی در واقع میزان انرژی مورد نیاز یک واکنش شیمیایی است تا انجام شود. کاتالیست فقط مسیر واکنش را تغییر می‌دهد. کاتالیست به جای اینکه  مواد واکنش دهنده از جاده‌خاکی به مقصد که همان فراورده هست حرکت کنند، یک اوتوبان چندبانده احداث می‌کند تا سریع‌تر به هدف برسیم. کاتالیست طی یک واکنش مصرف نمی‌شود.

آنزیم ها در واقع کاتالیست‌های طبیعی هستند. آن‌ها کارهای مختلفی را انجام می‌دهد، از کپی کردن ژن‌ها گرفته تا هضم مواد غذایی و مواد معدنی توسط آنزیم‌ها صورت می‌گیرد. با این حال کارخانه‌ها کاتالیست‌ها را جهت سرعت بخشیدن به واکنش‌ها در صنعت تولید می‌کنند.

مثالی از کاربرد کاتالیست در صنعت

برای مثال یکی از تکنولوژی‌هایی که به کاتالیست نیاز دارد،‌ پیل سوختی هیدروژن است. در این دستگاه‌ها، گاز هیدروژن با اکسیژن واکنش می‌دهد تا آب و الکتریسیته تولید شود. این سیستم‌ها می‌توانند در خودروهایی که به این روش جهت کار کردن موتور به الکتریسیسته نیاز دارند، کاربرد داشته باشند. با این حال در این پیل‌های سوختی لازم است که اتم‌ها در مولکول‌های هیدرو×ن و اکسیژن از همدیگر جدا شوند و سپس با اتصال دوباره آن‌ها به همدیگر، آب و انرژی تولید شود. بدون یک نیروزی کمکی، چنین اتصالی بسیار کند صورت می‌گیرد. بنابرین در این پیل‌های سوختی باید از کاتالیست استفادهشود تا واکنش تسهیل گردد.

پلاتین در چنین پیل‌های سوختی به خوبی کار می‌کند چون این فلز دقیقا به میزان مورد نیاز با دو گاز هیدروژن و اکسیژن برهمکنش دارد. سطح پلاتین مولکول‌های گاز را جذب می‌کند. در واقع این اتفاق باعث می‌شود که مولکول‌های گاز به همدیگر نزدیک شوند که همین سرعت واکنش را به طور چشم‌گیری افزایش می‌دهد.

برای سال‌های متمادی، تکنولوژی‌های دیگری هم روی کاتالیست‌های پلاتین اتکا داشته‌اند. مثلا برای حذف گازهای سمی از دود دودکش خودرو، کاتالیست کانورتر لازم است.

با این حال پلاتین گران‌قیمت است و همچنین به سختی بدست می‌آید. به همین دلیل از فلزات دیگر نیز به عنوان کاتالیست استفاده می شود. این فلزات در واقع خواصی مشابه با پلاتین دارند. از جمله این ترکیبات می‌توان به پالادیوم و ایریدیوم اشاره کرد. مثل پلاتین، این دو نیز گران و کمیاب هستند. به همین خاطر تحقیقات برای تولید کاتالیست‌هایی ارزان‌قیمت تر جهت استفاده در پیل‌های سوختی ادامه دارد.

برخی از دانشمندان معتقدند که مولکول‌های کربن نیز ممکن است بتوانند این کار را انجام دهند. چنین کاتالیستی قطعا ارزان‌قیمت‌تر خواهد بود. یک گزینه دیگر نیز استفاده از آنزیم‌های مشابهیست که در سیستم های زنده وجود دارد.

به طور کلی باید تاکید کرد که بدون وجود کاتالیست‌، هرگز امکان تولید انبوه بسیاری از محصولات وجود نداشت و داستان کره زمین به سبک دیگری نوشته می‌شد.

نظرات

0 Comments

Submit a Comment

×

سلام!

جهت ارتباط، روی پروفایل بخش مورد نظر خود کلیک کنید.

×