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催化剂也有活化能之分吗?
在催化剂参与下的化学反应。在催化反应中,催化剂与反应物发生化学作用,改变了反应途径,从而降低了反应的活化能,这是催化剂得以提高反应速率的原因。如化学反应A+B→AB,所需活化能为E,加入催化剂C后,反应分两步进行。
A+C→AC
AC+B→AB+C
这两步的活化能都比E值小得多。根据阿伦尼乌斯公式k=Ae-E/RT,由于催化剂参与反应使E值减小,从而使反应速率显著提高。
也有某些反应,催化剂参与反应后,活化能E值改变不大,但指前因子A值明显增大(或解释为活化熵增大),也导致反应速率加快。
催化作用可分以下几种类型:
①均相催化。催化剂与反应物均处于同一相中的催化作用,如均相酸碱催化、均相络合催化等。均相催化大多在液相中进行。均相催化剂的活性中心比较均一,选择性较高,副反应较少,但催化剂难以分离、回收和再生。
②多相催化。发生在两相界面上的催化作用。通常催化剂为多孔固体,反应物为液体或气体。在多相催化反应中,固体催化剂对反应物分子发生化学吸附作用,使反应物分子得到活化,降低了反应的活化能,而使反应速率加快。固体催化剂表面是不均匀的,只有部分点对反应物分子发生化学吸附,称为活性中心。工业生产中的催化作用大多属于多相催化。
③生物催化。生物体内在酶作用下进行的催化反应。酶的催化作用具有高选择性、高催化活性、反应条件温和等特点,但受温度、溶液中的pH值、离子强度等因素影响较大。
④自动催化。反应产物的自我催化作用。在一些反应中,某些反应的产物或中间体具有催化功能,使反应经过一段诱导期后速率大大加快。自催化作用是发生化学振荡的必要条件之一。
活性炭和催化剂有什么区别?
活性炭和催化剂在性质、用途和更换频率上存在差异。
性质:活性炭是一种非常多孔的材料,具有很强的吸附能力,可以吸附气体和液体中的污染物质。而催化剂是一种能够改变化学反应速率的物质,通常以粉末或颗粒的形式存在。
用途:活性炭主要用于空气净化,如去除有机化合物、气味和挥发性有机物等。而催化剂则用于加速化学反应,提高化学反应的效率和产物质量。
更换频率:活性炭的吸附能力是有限的,一旦吸满污染物就需要更换。而催化剂则不需要经常更换,因为催化剂本身不参与化学反应,它们可以长期使用并重复使用。
总的来说,活性炭和催化剂在性质、用途和更换频率上存在明显差异。
活性炭(activated charcoal)是一种炭黑的形式,由碳质材料制成。它具有高度孔隙化的结构,具有很大的比表面积,可以吸附气体、液体和溶质分子。活性炭主要用于吸附和过滤领域,如水和空气净化、医学和化工工艺中的毒物吸附等。
催化剂(catalyst)是一种能够改变化学反应速率的物质。它能够降低反应的活化能,并提高反应产率和选择性。催化剂本身在反应中并不消耗,通常以少量添加的方式参与反应。催化剂可以用于各种化学反应,如工业催化、有机合成和汽车排放控制等。
因此,活性炭和催化剂的主要区别在于它们的应用领域和作用方式。活性炭主要用于吸附和过滤,而催化剂主要用于加速化学反应。
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