مقاله کاتالیزگرها و مکانیسم عملکرد و کاربرد آنها در صنایع

معرفی و بخشهایی از متن مقاله کاتالیزگرها و مکانیسم عملکرد و کاربرد آنها در صنایع

کاتالیزگرها موادی هستند که سرعت واکنش های شیمیایی را افزایش می هند ولی در واکنش مصرف نمی شوند.

کاتالیزگرها چه در کاربردهای صنعتی و چه در فرآیندهای بیولوژیکی اهمیت بسیاری دارند زیرا در واکنشهای صنعتی لازم است که سرعت واکنش به طریقی مثلاً استفاده از کاتالیزگرها افزایش داده شود تا تولید فرآورده های حاصل از ان از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد، اگر چه می توان با افزایش دما سرعت واکنش را به مقدار قابل توجهی افزایش داد ولی از آن جا که افزایش دما با مصرف انرژی همراه است، چنین اقدام صرفه ی اقتصادی نخواهد داشت، از سوی دیگر بسیاری از مواد نسبت به گرما حساس هستند و در اثر گرما تجزیه می شوند به همین دلیل مناسب ترین راه این است که برای سرعت دادن به واکنش های شیمیایی از کاتالیزگر استفاده گردد.

کاتالیزگرها در فرآیندهای بیولوژیکی هم از اهمیت بسیاری برخوردار هستند. آنزیم ها مانند یک کاتالیزگر در کلیه اعمال زیستی نقش بسیار اساسی و ماهرانه ای را ایفا می کنند که کاتالیزگرها را می توانیم به یک کلید تشبیه کنیم که می تواند انواع قفل ها را با مکانیسم های مختلف باز کند یعنی نقشی که آنزیم ها در اعمال زیستی و حیاتی ایفا می کنند بسیار مؤثرتر از کاتالیزگرهایی است که ساخته ی دست بشر است در این مقاله سعی شده است که از تعریف کاتالزگر، خواص چند مکانیسم کاتالیزگرها مورد بحث و بررسی قرار گیرد و برخی از کاربردهای آن در صنعت بیان شده است نقش و اهمیت کاتالیزگرها در پالایش های نفت و بسیاری از سنتزها در سایه ی بهره گیری از کاتالیزگرهای خاصی با مکانیسم های معین انجام می گیرد و برخی از کاتالیزگرها نه تنها تشکیل یا شکستن پیوندها را آسان می کنند بلکه محصولات واکنش را هم در قالب هندسی خاصی تولید می کنند امیدواریم مورد توجه قرار گیرد.

بازسازی کاتالیزگری

فرایند دیگر تبدیل در یک پالایشگاه نفت نه در رابطه با شکستن مولکولها بلکه در رابطه با آرایش مجدد ساختمان مولکولی آنها است. این فرایند بستگی به یک کاتالیزگر دارد و به بازسازی کاتالیزگری (Catalytic Reforming) معروف است. توسط این فرایند بنزین با اکتان پایین می تواند به بنزین با اکتان خیلی بالاتر تبدیل شود. گاهی پلاتین و گاهی نیکل آلومین به عنوان کاتالیزگر در این فرایند بازسازی به کار می رود.

ساخت کاتالیست جهت هیدروژناسیون انتخابی فنل به سیکلو هگزانون در فاز گازی

سیکلوهگزانون یک واسطه شیمیائی بسیار مهم در صنعت می باشد که جهت تولید کاپرولاکتام برای نایلون 6 و آدیپیک اسید برای نایلون 66 کاربرد دارد. سیکلوهگزانون به صورت تجاری از دهیدروژناسیون سیکلوهگزانول تهیه می شود که برای اینکار از کاتالیستهای مختلف مس استفاده می شود خود سیکلوهگزانول نیز به طریق اکسیداسیون سیکلوهگزانول نیز به طریق اکسیداسیون سیکلوهگزان یا هیدروژناسیون فنل تهیه می شود. به هر حال هیدروژناسیون تک مرحله ای فنل در فاز بخار به سیکلوهگزانون بسیار سودمندتر است چون باعث حذف مرحله گرماگیر دهیدروژناسیون سیکلوهگزانول می گردد. امروزه کاتالیستهای دو فلزی و آلیاژی جایگزین کاتالیستهای تک فلزی شده اند زیرا باعث بهبود گزینش پذیری و افزایش فعالیت و همچنین طول عمر کاتالیست می شود. کاتالیستهای آلیاژی پلاتین- کروم بر پایه کربن جهت هیدروژناسیون به سیکلوهگزانون با گزینش پذیری کامل مناسب تشخیص داده شده است. همچنین با استفاده از غشاهائی بر پایه پالادیم این کار گزارش شده است.