Kattalitik jarayonlar

Kattalitik jarayonlar Reja: Kattalitik jarayonlarning tavsifi. Kattaliz turlari va uning mohiyati. qattiq katalizatorlarning xossalari va ularni tayyorlash. Kattalitik jarayonlarining texnologik rejimi. Kimyoviy texnologik kattalitik jarayonlarni takomilashtirishning istiqbolli usullari. 1. Kattalitik jarayonlarning tavsifi. Kattaliz kimyoviy reaksiyalarni tezlashtirishning eng samarali va ratsional vositasidir. Kattaliz hodisasini birinchi bo'lib, arab alximigi Abu Musa Jarib 702 yilda sulfat kislota ishtirokida spirtdan efir olish misolida kuzatdi. XVII asr oxirlari va XIX asr boshlarida kimyo fanida kattaliz hodisasini sistemali o'rganila boshlandi. Kattaliz so'zi grekcha katalysis so'zidan olingan bo'lib, buzish manosini anglatadi. Kattalizator so'zini 1835 yilda Bertsalius fanga kiritdi. Kattalizator ta'sirida kimyoviy reaksiya tezligining o'zgarishi hodisasiga kattaliz deyiladi. Kattalizatorlarni sanoatda qo'llash kun sayin ortib bormoqda. So'nggi yillarda o'zlashtirilgan yangi ishlab chiqarishlarning 90 % dan ko'prog'ida kattalizatorlar qo'llaniladi. Kattalitik reaksiyalar kimyo va termodinamikaning umumiy qonuniyatlariga bo'ysunadi, ammo kattalizatorlarning ta'siri kimyoviy jarayonlarni amalga oshishini ancha osonlashtiradi. Kattalizatorlar reaksiya tezligini minglab, hatto millionlab marta oshiradi reaksiyalarni nisbatan past haroratda borishini ta'minlaydi. Demak: iqtisodiy jihatdan ham foydali. Ko'pgina ishlab chiqarish jarayonlarini kattalizator tufayligina amalga oshirish mumkin bo'ldi. Kattaliz muhim anorganik mahsulotlar: vodorod, ammiak, sulfat va nitrat kislotalarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Kattaliz ayniqsa organik moddalar ishlab chiqarish texnologiyasida keng qo'llaniladi. Masalan, kattalizatorlar qo'llash bilan polimerlar, sintezlash uchun yarim mahsulotlar olinadi. Polimerlanish va polikondensatlanish reaksiyalari ham kattalizator ishtirokida boradi. Neftni qayta ishlash usullarining ko'pchiligi kattalizator qo'llashga asoslangan. Masalan, kattaligi kreking, riforming, izomerizatsiya, aromatizatsiya, uglevodorodlarni alkillash va boshqalar. Tirik tabiatda amalga oshadigan kattaliz prinsiplaridan foydalanish bir qator ishlab chiqarish tarmoqlarini ratsonal qayta qurish va oziq-ovqat resurslarini kengaytirish imkonini bergan bo'lar edi. 2. Kattaliz turlari va uning mohiyati. Reaksiya tezligini o'zgartiradigan, lekin o'zi reaksiya natijasida kimyoviy jihatdan o'zgarmaydigan moddalar kattalizator deyiladi. Ko'pchilik kimyoviy reaksiyalar oraliq aktiv kompleks hosil qilish orqali boradi. Reaksiyaning kinetik xossalari: tezligi, yo'nalishi va unga har xil tashqi sharoitning ta'siri, aktiv kompleksning tarkibi, tuzilishi, xossalariga bog'liq bo'ladi. Kattalizatorlar reagentlar bilan ko'p martalab kimyoviy ta'sirlashib kattalizatorlar massasidan minglab, millionlab marta katta massali mahsulot hosil qiladi. Ular reaksiyaning oraliq bosqichlarida ishtirok etib, elementar bosqichlar sonini va har akterini o'zgartirishi mumkin. Masalan, A + V = D + …… biomolekulyar reaksiya uchun reaksion sistemaning energetik kartinasini ko'rib o'taylik. Kattalizatorsiz reaksiya AV* aktiv kompleks hosil qilish bilan boradi. Kattalizatorlar ishtirokida esa reaksiya boshqa yo'l bilan, bir necha elementar bosqich orqali boradi: A + (a) A (b) AV* (v) 52-rasmda reaksiyaga kirishuvchi sistemaning kattalizatorsiz va kattalizator ishtirokida energiyasining o'zgarishi ko'rsatilgan. Bunda: Ye - nokattalitik reaksiyaning aktivlanish energiyasi: Yek - kattalitik reaksiyaning aktivlanish energiyasi l1 va l2 oraliq bosqichlarining ...