مقاله کاتالیزگرها و مکانیسم عملکرد و کاربرد آنها در صنایع

توضیحات :

مقاله درباره کاتالیزگرها و مکانیسم عملکرد و کاربرد آنها در صنایع در قالب Word تعداد صفحات 28.

بخشی از متن :

خلاصه:

كاتالیزگرها موادی هستند كه سرعت واكنش‌های شیمیایی را افزایش می‌هند ولی در واكنش مصرف نمی‌شوند.

كاتالیزگرها چه در كاربردهای صنعتی وچه در فرآیندهای بیولوژیكی اهمیت بسیاری دارند زیرا در واكنشهای صنعتی لازم است كه سرعت واكنش به طریقی مثلاً استفاده از كاتالیزگرها افزایش داده شود تا تولید فرآورده‌های حاصل از ان از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد، اگر چه می‌توان با افزایش دما سرعت واكنش را به مقدار قابل توجهی افزایش داد ولی از آن جا كه افزایش دما با مصرف انرژی همراه است، چنین اقدام صرفه‌ی اقتصادی نخواهد داشت، از سوی دیگر بسیاری از مواد نسبت به گرما حساس هستند و در اثر گرما تجزیه می‌شوند به همین دلیل مناسب‌ترین راه این است كه برای سرعت دادن به واكنش‌های شیمیایی از كاتالیزگر استفاده گردد.

كاتالیزگرها در فرآیندهای بیولوژیكی هم از اهمیت بسیاری برخوردار هستند. آنزیم‌ها مانند یك كاتالیزگر در كلیه اعمال زیستی نقش بسیار اساسی و ماهرانه‌ای را ایفا می‌كنند كه كاتالیزگرها را می‌توانیم به یك كلید تشبیه كنیم كه می‌تواند انواع قفل‌ها را با مكانیسم‌های مختلف باز كند یعنی نقشی كه آنزیم‌ها در اعمال زیستی و حیاتی ایفا می‌كنند بسیار مؤثرتر از كاتالیزگرهایی است كه ساخته‌ی دست بشر است در این مقاله سعی شده است كه از تعریف كاتالزگر، خواص چند مكانیسم كاتالیزگرها مورد بحث و بررسی قرار گیرد و برخی از كاربردهای آن در صنعت بیان شده است نقش و اهمیت كاتالیزگرها در پالایش‌های نفت و بسیاری از سنتزها در سایه‌ی بهره‌گیری از كاتالیزگرهای خاصی با مكانیسم‌های معین انجام می‌گیرد و برخی از كاتالیزگرها نه تنها تشكیل یا شكستن پیوندها را آسان می‌كنند بلكه محصولات واكنش را هم در قالب هندسی خاصی تولید می‌كنند امیدواریم مورد توجه قرار گیرد.

مقدمه

تا اغاز قرن نوزدهم ماهیت كاتالیزگرها ناشناخته بود، سرانجام در سال 1835 میلادی، ژان یاكوب برسلیوس شیمیدان سوئدی در بررسی واكنشهای شیمیایی در طول سی سال پژوهش و بررسی یكی از خصوصیات مهم واكنشها را سرعت انجام آنها دانست زیرا واكنشهایی كه در آزمایشگاه انجام می‌شود باید از سرعت كافی برخوردار باشد تا بتوان واكنشی را دنبال كرده و با مشاهده آزمایش به نتایجی دست یافت مانند هر گاه شعلة كبریت افروخته‌ای را به توده‌ای از قند تماس دهید قند گداخته می‌‌شود ولی نمی‌سوزد، برای سوزاندن قند می‌توانید مقداری خاكستر سیگار یا كمی از خاك گلدان روی آن بریزید در این صورت قند با شعله‌ی آبی خیره‌كننده‌ای همراه با صدای فش‌فش خواهد سوخت در این عمل خاكستر سیگار یا خاك گلدان كاتالیزگر است، یعنی سوختن قند در مجاورت خاكستر یا خاك انجام می‌گیرد، لیكن خاكستر یا خاك در پایان واكنش بدون تغییر شیمیایی به جا می‌ماند.

كشف كاتالیزگرهای جدید تأثیر فراوانی در صنعت داشته است و واكنشهای شیمیایی در صنعت باید نسبتاً سریع انجام شوند زیرا یك كارخانه‌دار نمی‌تواند سالها در انتظار بدست آمدن محصولی بماند كه امروز بازار فروش خوبی دارد.

دانش روز افزون درباره‌ی آنزیم‌ها یعنی كاتالیزگرهای زیستی درك ما را درباره‌ی فرآیندهای زیستی دگرگون كرده است، به همین دلیل مطالعه و نحوه‌ی كاربرد آنها در بین مواد شیمیایی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

آنزیم‌ها در تنظیم سرغت واكنشهای شیمیایی كه در بدن موجودات زنده انجام می‌شوند، نقش بسیار اساسی دارند. آنزیم‌ها خود تركیبهای پیچیده‌ای هستند كه از مولكولهای بسیار سنگین پروتئینی ساخته شده‌اند. تنظیم و اداره هر یك از واكنشهای زیستی به عهده‌ی آنزیم ویژه‌ای است. امروزه تخمین زده‌اند كه چندین هزار آنزیم مختلف در اداره‌ی اعمال زیستی بدن انسان شركت دارند. بسیاری از فرآیندهای زیستی، مانند گوارش در جانوران و فتوسنتز در گیاهان ضروری هستند. آنزیم‌ها نقش مهمی در لخته شدن خون و انقباض بافتهای ماهیچه‌ای دارند، كاتالیزگرها حتی سبب تغییر رنگ برگ‌ها در پائیز و تبدیل گلولز به اتیل الكل (اتانول) مطابق با واكنش زیر می‌شوند:

و...