ویژگی‌های یک کاتالیزور خوب
- فعالیت بالایی داشته باشد
- مساحت سطح بالایی داشته باشد.
- گرمای جذب سطحی آن متوسط باشد.
- مقاومت مکانیکی بالایی داشته باشد
- پودر نشود
- ساییده نشود
- تغییر آرایش ندهد
- عملکرد مناسب در دماهای عملیاتی داشته باشد
- خاصیت گزینش پذیری
- محصولات جانبی کم باشد
- عمر مفید بالایی داشته باشد
انواع کاتالیست
بر اساس وضعیت فیزیکی ماده‌ای که در واکنش شیمیایی استفاده می‌شود، کاتالیزورها به چهار نوع دسته‌بندی می‌شوند.
- کاتالیست همگن
در واکنشی که کاتالیزور استفاده شده در واکنش و واکنش دهنده‌ها در یک حالت مشابه از ماده هستند، از این فرایند به عنوان کاتالیز همگن یاد می‌شود. در این فرایند واکنش دهنده‌ها و کاتالیزورهای همگن در یک فاز عمل می‌کنند.
- کاتالیست ناهمگن
در کاتالیست ناهمگن مواد واکنش دهنده در یک واکنش و کاتالیزور در حالت ماده یا فاز یکسان قرار ندارند. تهیه آمونیاک توسط فرایند هابر یکی از مهم‌ترین مثال‌های این روش است. مثال رایج دیگر تولید سولفوریک اسید می‌باشد.
- کاتالیست خودکار
در واکنش کاتالیست خودکار هیچ کاتالیزور خاصی به واکنش اضافه نمی‌شود. در عوض، یکی از محصولات به عنوان کاتالیزور عمل کرده و سرعت تشکیل محصولات را افزایش می‌دهد.
- کاتالیست زیستی
کاتالیست زیستی آنزیم‌هایی هستند که واکنش‌های بیوشیمیایی بدن را کاتالیز می‌کنند. اکثر آنزیم‌ها ساختار پروتئینی دارند و بر اساس واکنشی که کاتالیز می‌کنند، نام‌های مختلفی به آ‌ن‌ها داده شده است.
دسته‌بندی کاتالیست‌ها بر اساس نیاز واکنش شیمیایی
انواع مختلفی از کاتالیزورها وجود دارد که بسته به نیاز در واکنش شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد. در ادامه به صورت کوتاه شرح داده می‌شود.
- کاتالیزورهای مثبت
کاتالیزورهایی که سرعت واکنش شیمیایی را افزایش می‌دهند، کاتالیزورهای مثبت می‌باشند. این ترکیبات با کاهش موانع انرژی فعال‌سازی، سرعت واکنش را بالا می‌برند. به طوری که تعداد زیادی از مولکول‌های این واکنش به محصول تبدیل می‌شود. بنابراین درصد عملکرد و بازدهی محصولات افزایش می‌یابد. برای مثال در تهیه آمونیاک توسط فرایند هابر، اکسید آهن به عنوان یک کاتالیزور مثبت عمل می‌کند و علی رغم واکنش پذیری کمتر نیتروژن، بازدهی آمونیاک را افزایش می‌دهد.
- کاتالیزورهای منفی
کاتالیزورهایی که سرعت واکنش را کاهش می‌دهند، کاتالیزور منفی نامیده می‌شود. این عمل با افزایش سد انرژی فعال‌سازی که باعث کاهش تعداد مولکول‌های واکنش دهنده برای تبدیل به محصولات می‌شود، سرعت واکنش را می‌کاهد. برای مثال تجزیه هیدروژن پراکسید به آب و اکسیژن با استفاده از استانیلید کاهش می‌یابد. درنتیجه این ماده به عنوان یک کاتالیزور منفی برای کاهش سرعت تجزیه پراکسید هیدروژن عمل می‌کند.
- شتاب دهنده‌ها
ماده‌ای که فعالیت کاتالیزور را افزایش می‌دهد، به عنوان پروموتر و یا تسریع کننده شناخته می‌شوند.
- سموم یا بازدارنده‌های کاتالیست
ماده‌ای که فعالیت کاتالیزور را کاهش می‌دهد، به عنوان سموم یا مهارکننده‌های کاتالیزور شناخته می‌شوند.
جمع‌بندی
کاتالیست‌ها نه تنها در سطح صنعتی بلکه برای دوام و بقا تمام موجودات زنده نیز بسیار ضروری و حیاتی‌اند. به طوری که بدن ما بدون وجود آنزیم (همان کاتالیست) قادر به ادامه زندگی و انجام فرایند‌های حیاتی نخواهد بود. اما دقت در استفاده و آشنایی کافی با کاتالیزورها در هر واکنش از ارکان بسیار مهم و اساسی برای جلوگیری از هرگونه آسیب و خطر می‌باشد.