Катализ. Лекция 1

Сентябрь 9, 2022

Главная
Химия
Катализ. Лекция 1

Содержание

2. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Рекомендуемая литература Книги Чоркендорф И., Наймантсведрайт Х. Современный катализ и химическая
3. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Исторические корни катализа.
4. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Исторические корни катализа. Две эти работы имели огромное прикладное значение! Именно
5. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Исторические корни катализа.
6. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Становление теории катализа. Эйльхард Альфред Митчерлих (1794 – 1863 гг.) в
7. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Определение катализа. Георгий Константинович Боресков (1907-1984 гг.): «Феноменологически катализ можно определить
8. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Основные положения определения катализа. 1. Возбуждение и ускорение химических реакций. Полное
9. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Основные положения определения катализа. 2. Промежуточное химическое взаимодействие. 3. Катализатор не
10. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Основные положения определения катализа. 5. Малое количество катализатора может преобразовать громадные
11. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Катализатор. Катализатор – вещество (индивидуальное химическое соединение или их смесь), присутствие
12. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Энергетические профили реакций.
13. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Активный центр катализатора.
14. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Классификация катализаторов. 1. Катализатор может быть как индивидуальным веществом, так и
15. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Классификация катализаторов. 3. Катализатор может быть: массивный нанесенный закрепленный массивным –
16. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Типы каталитических систем. * Смешивающиеся жидкости * * Хорошо растворимы в
17. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Типы каталитических систем. Ферментативный катализ
18. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Стадии каталитической реакции. Координация (адсорбция) исходных реагентов на активном центре; Активация
19. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Стадии каталитической реакции. H2C=CH2 1,337 нм K[Pt(CH2CH2)Cl3] 1,375 нм [Ni(CH2CH2)L3] 1,49
20. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Электронные и структурные факторы.
21. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Понятие о каталитическом цикле. Каталитический цикл — система реакций с участием
22. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Понятие о каталитическом цикле. Простой каталитический цикл: Сложный каталитический цикл:
23. Катализ в нефтепереработке ЛЕКЦИЯ 1. Понятие о каталитической активности.
25. Скачать презентацию

Слайд 2

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Рекомендуемая литература
Книги
Чоркендорф И., Наймантсведрайт Х. Современный катализ

и химическая кинетика. М.: Интеллект, 2010
Крылов О.В. Гетерогенный катализ. М.: Академкнига. 2004
Кузнецов В.И. Развитие учения о катализе. М.:Наука. 1964
Боресков Г.К. Катализ. Ч.1,2, Новосибирск, 1971
Сетерфилд Ч. Практический курс гетерогенного катализа, М.: Мир, 1984
Панченков Г.М., Лебедев В.П. Химическая кинетика и катализ. М.: Химия 1974
Мастерс К. Гомогенный катализ переходными металлами. М.: Мир, 1983
Томас Ч.Л. Промышленные каталитические процессы и эффективные катализаторы. М.: Мир, 1973
Lloyd L. Handbook of Industrial Catalysts. Springer. 2011
Серия «Промышленный катализ в лекциях». – Калвис. 2006

Периодические издания
Прикладная химия – М.: Наука
Кинетика и катализ – М.: Наука
Катализ в промышленности – М.: КАЛВИС
Технологии нефти и газа – М.: РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина
Нефтепереработка и нефтехимия – М.: ЦНИИТЭНефтехим
Переработка и нефти – М.: ЦНИИТЭНефтехим.
Мир нефтепродуктов – ТЕХИНФОРМ.
Нефтегазовые технологии – Топливо и энергетика.
Химия и технология топлив и масел. М.: Нефть и газ.
Нефтехимия. М.: Наука
Applied Catalysis – Elsevier
Catalysis Letters – Springer
Journal of Catalysis – Amsterdam: Elsevier
Catalysis Review – Marcel Dekker Inc.
Petroleum Technology Quarterly – Crambeth Allen Publ.
Oil and Gas Journal – Penn Well Corp.

Слайд 3

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Исторические корни катализа.

Слайд 4

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Исторические корни катализа.
Две эти работы имели огромное

прикладное значение! Именно они инициировали поиск веществ, стимулирующих превращения химических соединений в реакциях с внестехиометрическим соотношением реагентов.

Слайд 5

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Исторические корни катализа.

Слайд 6

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Становление теории катализа.
Эйльхард Альфред Митчерлих (1794 –

1863 гг.) в 1833 году вводит понятие «контактной реакции»

Йенс Якоб Берцелиус (1779 – 1848 гг.) в 1835 году предлагает новое слово catalysis, от греческого καταλψσισ – разрушение.

Слайд 7

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Определение катализа.
Георгий Константинович Боресков (1907-1984 гг.):
«Феноменологически катализ

можно определить как возбуждение химических реакций или изменение их скорости под влиянием веществ – катализаторов, многократно вступающих в промежуточное химическое взаимодействие с участниками реакции и восстанавливающих после каждого цикла промежуточных взаимодействий свой состав».
1962 г.

Слайд 8

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Основные положения определения катализа.
1. Возбуждение и ускорение

химических реакций.

Полное окисление.
Т=500-600°С (без катализатора)
Т=100°С (с катализатором)

Парциальное окисление (Термодинамически разрешено).
Без катализатора не протекают!

Катализ может быть использован для ускорения всех термодинамически возможных химических реакций

Слайд 9

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Основные положения определения катализа.
2. Промежуточное химическое взаимодействие.
3.

Катализатор не расходуется в процессе реакции.

Катализ – явление химическое (в более полной форме – физико-химическое), но не физическое!

Это свойство отличает катализатор от инициатора. Катализатор не вносит свою свободную энергию в химическую систему.

4. Катализатор может изменяться в ходе реакции.

При этом изменение свободной энергии при изменении катализатора не является вкладом в свободную энергию реакции, а эти изменения – следствие побочных процессов, не связанных с каталитическим действием.

Слайд 10

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Основные положения определения катализа.
5. Малое количество катализатора

может преобразовать громадные количества вещества.

6. Катализатор не смещает термодинамическое равновесие химической реакции.

Соотношения количества превращенного вещества к количеству катализатора (фактор использования катализатора) в известных в настоящее время примерах может достигать миллионов.

Задача поиска катализатора для термодинамически запрещенного процесса – бессмысленна!

Слайд 11

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Катализатор.
Катализатор – вещество (индивидуальное химическое соединение или

их смесь), присутствие которого в смеси реагентов приводит к возбуждению или существенному ускорению термодинамически разрешенной химической реакции между реагентами, в ходе которой это вещество не расходуется.

Слайд 12

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Энергетические профили реакций.

Слайд 13

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Активный центр катализатора.

Слайд 14

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Классификация катализаторов.
1. Катализатор может быть как индивидуальным

веществом, так и смесью веществ.
однокомпонентные: металлы, окислы, сульфиды, кислоты
Ptчернь, Al2O3, H2SO4.
многокомпонентные: сплавы, смешанные оксиды и т.д.
Катализатор синтеза аммиака: Fe - 80%, FeO - 14%,Fe2O3 - 1%, Al2O3 - 1%, K2O - 4%, CaO, SiO2, MgO.
2. Катализатор может находиться в различных агрегатных состояниях.
газ (NO)
жидкость (раствор Со2(СО)8 в пентане)
аморфное тело (силикагель)
кристаллы (цеолит)

Слайд 15

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Классификация катализаторов.
3. Катализатор может быть:
массивный
нанесенный
закрепленный
массивным – катализатор

целиком состоит из активного компонента;
нанесенным – активный компонент нанесен на каталитически инертное тело;
закрепленный – активный центр прикреплен к каталитически инертному телу.

активный компонент активные центры носитель

Слайд 16

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Типы каталитических систем.
* Смешивающиеся жидкости
* * Хорошо

растворимы в жидкости

Слайд 17

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Типы каталитических систем.
Ферментативный катализ

Слайд 18

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Стадии каталитической реакции.
Координация (адсорбция) исходных реагентов на

активном центре;
Активация субстратов и образование ими химического соединения с катализатором;
Внутримолекулярная перегрупперовка химически связанного вещества;
Диссоциация (десорбция) продуктов реакции с активного центра.

Слайд 19

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Стадии каталитической реакции.
H2C=CH2 1,337 нм
K[Pt(CH2CH2)Cl3] 1,375 нм
[Ni(CH2CH2)L3] 1,49 нм
CH3–CH3 1,54 нм

удлинение связи
изменение гибридизации
поляризация молекулы

Активация реагентов.
Активация этилена на двухвалентной платине.

Ориентация и сближение реагентов.
Реакция образования циклооктатетраена (темплантный эффект).

Слайд 20

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Электронные и структурные факторы.

Слайд 21

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Понятие о каталитическом цикле.
Каталитический цикл — система

реакций с участием катализатора, при замыкании последовательности которых возникает циклический процесс связывания и регенерации катализатора и превращения исходных веществ в продукты.

Слайд 22

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Понятие о каталитическом цикле.
Простой каталитический цикл:
Сложный каталитический

цикл:

Слайд 23

Катализ. Лекция 1

Содержание

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Рекомендуемая литератураКнигиЧоркендорф И., Наймантсведрайт Х. Современный катализ

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Исторические корни катализа.

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Исторические корни катализа.Две эти работы имели огромное

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Исторические корни катализа.

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Становление теории катализа.Эйльхард Альфред Митчерлих (1794 –

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Определение катализа.Георгий Константинович Боресков (1907-1984 гг.):«Феноменологически катализ

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Основные положения определения катализа.1. Возбуждение и ускорение

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Основные положения определения катализа.2. Промежуточное химическое взаимодействие.3.

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Основные положения определения катализа.5. Малое количество катализатора

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Катализатор.Катализатор – вещество (индивидуальное химическое соединение или

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Энергетические профили реакций.

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Активный центр катализатора.

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Классификация катализаторов.1. Катализатор может быть как индивидуальным

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Классификация катализаторов.3. Катализатор может быть:массивныйнанесенныйзакрепленныймассивным – катализатор

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Типы каталитических систем.* Смешивающиеся жидкости* * Хорошо

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Типы каталитических систем.Ферментативный катализ

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Стадии каталитической реакции.Координация (адсорбция) исходных реагентов на

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Стадии каталитической реакции.H2C=CH2 1,337 нмK[Pt(CH2CH2)Cl3] 1,375 нм[Ni(CH2CH2)L3] 1,49 нмCH3–CH3 1,54 нм

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Электронные и структурные факторы.

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Понятие о каталитическом цикле.Каталитический цикл — система

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Понятие о каталитическом цикле.Простой каталитический цикл:Сложный каталитический

Катализ в нефтепереработкеЛЕКЦИЯ 1. Понятие о каталитической активности.

Похожие презентации

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Рекомендуемая литература
Книги
Чоркендорф И., Наймантсведрайт Х. Современный катализ

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Исторические корни катализа.

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Исторические корни катализа.
Две эти работы имели огромное

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Исторические корни катализа.

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Становление теории катализа.
Эйльхард Альфред Митчерлих (1794 –

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Определение катализа.
Георгий Константинович Боресков (1907-1984 гг.):
«Феноменологически катализ

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Основные положения определения катализа.
1. Возбуждение и ускорение

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Основные положения определения катализа.
2. Промежуточное химическое взаимодействие.
3.

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Основные положения определения катализа.
5. Малое количество катализатора

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Катализатор.
Катализатор – вещество (индивидуальное химическое соединение или

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Энергетические профили реакций.

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Активный центр катализатора.

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Классификация катализаторов.
1. Катализатор может быть как индивидуальным

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Классификация катализаторов.
3. Катализатор может быть:
массивный
нанесенный
закрепленный
массивным – катализатор

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Типы каталитических систем.
* Смешивающиеся жидкости
* * Хорошо

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Типы каталитических систем.
Ферментативный катализ

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Стадии каталитической реакции.
Координация (адсорбция) исходных реагентов на

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Стадии каталитической реакции.
H2C=CH2 1,337 нм
K[Pt(CH2CH2)Cl3] 1,375 нм
[Ni(CH2CH2)L3] 1,49 нм
CH3–CH3 1,54 нм

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Электронные и структурные факторы.

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Понятие о каталитическом цикле.
Каталитический цикл — система

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Понятие о каталитическом цикле.
Простой каталитический цикл:
Сложный каталитический

Катализ в нефтепереработке
ЛЕКЦИЯ 1. Понятие о каталитической активности.