ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теория гетерогенного катализа из "Учебник физической химии" В соответствии с широким практическим использо ванием различных процессов гетерогенного катализа разностороннее изучение его проводится весьма интенсивно. Однако очень большие трудности возникают в отношении выяснения зависимости каталитического действия от различных особенностей в структуре поверхности катализатора. Для изучения этих вопросов применяются новые методы исследования — рентгеновский анализ, тонкое исследование магнитных свойств и адсорбционных процессов, использование электронного микроскопа, что уже дало возможность получить много ценных сведений. [c.342] Когда было установлено значение адсорбционных явлений для активности катализатора, то в первое время высказывались предположения, что каталитическая активность обусловливается повышением концентрации реагируюш,их веществ, поглощаемых катализатором. Подобное повышение концентрации может влиять на скорость реакции, но им никак нельзя объяснить нередко наблюдаемую на опыте очень высокую активность катализатора и высокую специфичность катализирующего действия. В некоторых реакциях гетерогенного катализа скорость реакции возрастает чрезвычайно резко (иногда от практически нулевой скорости) это указывает на очень сильное снижение энергии активации и не может быть объяснено только повышением концентрации. [c.343] Зелинский рассматривает активные центры поверхности катализатора как сложные образования, состоящие из нескольких атомов. Под их действием в реагирующих молекулах может происходить деформация связей. При этом играет роль геометрическое соответствие в расположении атомов в активном центре и в реагирующей молекуле. [c.343] На основе этого принципа геометрического соответствия получила развитие, в частности, мультиплетная теория гетерогенного катализа. Мультиплетами были названы отдельные небольшие участки поверхности катализатора, состоящие из нескольких атомов или ионов, расположенных закономерно в соответствии со строением кристаллической решетки катализатора. Каталитическая активность имеет место в тех случаях, когда расположение этих атомов или ионов в поверхностном слое катализатора находится в геометрическом соответствии с расположением атомов в молекулах реагирующих веществ. В этом случае при адсорбции такой молекулы на поверхности катализатора содержащиеся в ней атомы подвергаются воздействию соответствующих атомов или ионов поверхности катализатора и частично связываются с ними, в результате чего ослабляется связь между атомами в реагирующей молекуле. В зависимости от вида атомов или ионов поверхностного слоя, расстояний между ними и геометрической закономерности в расположении их могут ослабляться те или другие связи в реагирующих молекулах. Этим и объясняется специфичность действия катализаторов. [c.343] Экспериментально было показано, например, что дегидрогенизация цикло гексана и других гидроароматических соединений происходит лишь на катализаторах, кристаллическая решетка которых принадлежит к определенному типу решеток, отвечающему шестичленному кольцу молекулы циклогексана, причем расстояния между атомами в решетке соответствуют расстояниям между ато-ма.ади в дегидрогенизируемой молекуле. [c.343] Промоторы, сильно влияя на структуру поверхностного слоя катализатора, изменяют этим и каталитическую активность его. [c.344] Некоторые другие выводы мультиплетной теории катализа в настоящее время вызывают серьезные возражения. [c.344] Действие отрицательных катализаторов ингибиторов) может быть весьма различным. Больщей частью замедляющее действие их объясняется тем, что они отравляют положительный катализатор. В цепных реакциях отрицательные катализаторы могут действовать путем обрыва цепей. Таково, например, действие-тетраэтилсвинца РЬ(СгН5)4 или карбонила железа Ре (СО) 5, прибавляемых к моторным бензинам для улучшения их сгорания в цилиндрах мотора. [c.344] Вернуться к основной статье