रसायन विज्ञान में कैटलिसिस परिभाषा

कटैलिसीस के रूप में परिभाषित किया गया है एक रासायनिक प्रतिक्रिया की दर शुरू करने से उत्प्रेरक. एक उत्प्रेरक, बदले में, एक पदार्थ है जिसका सेवन नहीं किया जाता है रासायनिक प्रतिक्रिया, लेकिन इसके कम करने के लिए कार्य करता है सक्रियण ऊर्जा. दूसरे शब्दों में, एक उत्प्रेरक दोनों एक है अभिकारक तथा उत्पाद एक रासायनिक प्रतिक्रिया की। आमतौर पर, बहुत ही कम मात्रा में उत्प्रेरक की आवश्यकता होती है उत्प्रेरित एक प्रतिक्रिया।

कटैलिसीस के लिए SI इकाई कटल है। यह एक व्युत्पन्न इकाई है जो प्रति सेकंड मोल्स है। जब एंजाइम एक प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करते हैं, तो पसंदीदा इकाई एंजाइम इकाई होती है। एक उत्प्रेरक की प्रभावशीलता टर्नओवर संख्या (टॉन) या टर्नओवर आवृत्ति (टीओएफ) का उपयोग करके व्यक्त की जा सकती है, जो प्रति यूनिट समय पर टॉन है।

रसायन उद्योग में कैटेलिसिस एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। यह अनुमान है कि व्यावसायिक रूप से उत्पादित रसायनों का 90% उत्प्रेरक प्रक्रिया के माध्यम से संश्लेषित किया जाता है।

कभी-कभी "कैटलिसिस" शब्द का उपयोग एक प्रतिक्रिया को संदर्भित करने के लिए किया जाता है जिसमें किसी पदार्थ का सेवन किया जाता है (जैसे, बेस-कैटेलाइज्ड एस्टर हाइड्रोलिसिस)। के अनुसार

मुख्य Takeaways: कैटालिसिस क्या है?

एक उत्प्रेरक कम सक्रियण ऊर्जा के साथ, एक रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए एक अलग संक्रमण राज्य प्रदान करता है। उत्प्रेरक की उपस्थिति के बिना प्रतिक्रियाशील अणुओं के बीच टकराव से उत्पादों को बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्राप्त करने की अधिक संभावना होती है। कुछ मामलों में, कटैलिसीस का एक प्रभाव उस तापमान को कम करना है जिस पर एक प्रतिक्रिया प्रक्रिया होगी।

कैटालिसिस रासायनिक संतुलन को नहीं बदलता है क्योंकि यह प्रतिक्रिया की आगे और रिवर्स दर दोनों को प्रभावित करता है। यह संतुलन स्थिरांक को नहीं बदलता है। इसी तरह, एक प्रतिक्रिया की सैद्धांतिक उपज प्रभावित नहीं होती है।

उत्प्रेरक के रूप में रसायनों की एक विस्तृत विविधता का उपयोग किया जा सकता है। रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए जिसमें पानी शामिल है, जैसे हाइड्रोलिसिस और निर्जलीकरण, आमतौर पर प्रोटॉन एसिड का उपयोग किया जाता है। उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किए जाने वाले ठोस में जिओलाइट्स, एल्यूमिना, ग्रेफाइटिक कार्बन और नैनोकण शामिल हैं। संक्रमण धातुओं (जैसे, निकल) का उपयोग अक्सर रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने के लिए किया जाता है। कार्बनिक संश्लेषण प्रतिक्रियाओं को नोबल धातुओं या "लेट ट्रांजिशन मेटल्स" का उपयोग करके उत्प्रेरित किया जा सकता है, जैसे प्लैटिनम, सोना, पैलेडियम, इरिडियम, रूथेनियम या रोडियम।

उत्प्रेरक की दो मुख्य श्रेणियां विषम उत्प्रेरक और सजातीय उत्प्रेरक हैं। एंजाइम या बायोकेटलिस्ट को एक अलग समूह के रूप में या दो मुख्य समूहों में से एक के रूप में देखा जा सकता है।

विषम उत्प्रेरक वे जो प्रतिक्रिया के उत्प्रेरित होने से एक अलग चरण में मौजूद हैं। उदाहरण के लिए, ठोस उत्प्रेरक तरल पदार्थ के मिश्रण में एक प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करते हैं और / या गैसें विषम उत्प्रेरक हैं। इस प्रकार के उत्प्रेरक के कामकाज के लिए भूतल क्षेत्र महत्वपूर्ण है।

सजातीय उत्प्रेरक रासायनिक प्रतिक्रिया में अभिकारकों के समान चरण में मौजूद हैं। Organometallic उत्प्रेरक एक प्रकार के सजातीय उत्प्रेरक हैं।

एंजाइमों प्रोटीन-आधारित उत्प्रेरक हैं। वे एक प्रकार के हैं biocatalyst. घुलनशील एंजाइम सजातीय उत्प्रेरक होते हैं, जबकि झिल्ली-बाध्य एंजाइम विषम उत्प्रेरक होते हैं। बायोकाटलिस का उपयोग एक्रिलामाइड और उच्च फ्रुक्टोज कॉर्न सिरप के व्यावसायिक संश्लेषण के लिए किया जाता है।

Precatalysts ऐसे पदार्थ हैं जो रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान उत्प्रेरक बनने के लिए परिवर्तित होते हैं। उत्प्रेरण अवधि हो सकती है जबकि प्रेरक उत्प्रेरक बनने के लिए सक्रिय होते हैं।

सह उत्प्रेरक तथा प्रमोटरों रासायनिक प्रजातियों को दिए गए नाम हैं जो उत्प्रेरक गतिविधि की सहायता करते हैं। जब इन पदार्थों का उपयोग किया जाता है, तो प्रक्रिया को समाप्त किया जाता है सहकारी उत्प्रेरक.

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