催化剂做出了哪些贡献?

催化剂确实是一种奇妙的物质,它可以提高我们想要的化学反应的速度,抑制不希望的反应的发生,而且可以重复使用,不会在反应过程中被消耗。因此,催化剂对于化学工业中的技术生产过程来说是一种非常重要的物质,仅从下图我们就可以知道它有多重要:所有化学产品中,90%以上在其生产过程中都涉及到一种催化剂。据统计,人类使用的催化剂至少有654.38+0万种。在许多物质的转化过程中,它们简直达到了“点石成金”的地步,变得出神入化,从而创造了一个又一个奇迹:

德国的哈伯利用铁作为催化剂,将大气中的氮和氢转化为氨,使作物产量翻了一番。

德国的齐格勒和意大利的纳塔发现了烯烃聚合催化剂,使人类进入了聚合物时代。

美国孟山都公司以铑为催化剂,成功地由甲醇合成了醋酸,从而改变了过去用谷物制造醋酸的历史。

南非以煤为原料,经过一系列催化转化,最终制成汽油。在愈演愈烈的石油危机声中,一条煤制油的新路被开辟出来了。

日本高沙公司用重金属作催化剂合成薄荷醇,出口量占世界销售额的1/3。从那时起,薄荷的生产不仅依靠自然...

据有关资料显示,人类使用的70%的橡胶、90%以上的塑料、50%以上的纤维和涂料、80%的药物和染料都是由化学催化技术制成的。目前,美国化学催化工业的产值占国民经济总产值的20%以上。

1895年,德国化学家奥斯特瓦尔德对催化剂和催化作用给出了科学定义:在化学反应前后,质量和化学性质不变,而只是改变了化学反应速度的物质,称为“催化剂”。催化剂在化学反应中的特殊作用称为催化作用。因此,铂黑被称为氢和氧化的催化剂,而酸被称为淀粉水解成葡萄糖的催化剂。

许多化学反应需要在高温高压下进行,但在催化剂的作用下,可以大大降低反应温度和压力,节约大量能源。原本缓慢的化学反应,在催化剂的作用下,反应速度可以提高上百万倍。比如在常温常压下把氢和氧同时放入一个容器中,即使经过654.38+0万年也无法合成水。但是,如果把一个铂颗粒扔进容器里,它就会爆炸,它们就会剧烈反应,变成水。可见,我们现在喝的大多是几十万年甚至几千万年的“古水”,而不是刚刚生成的“新水”。这对科学家研究地层时代和地质构造非常有用。另一个例子是丁二烯,一种用于合成顺式-1,4-聚丁二烯橡胶的单体(原料),其通过丁烯的氧化脱氢制得。是十几年前在300多摄氏度的高温下进行的。不久前,中国化学家发现了一种新的催化剂,使这种化学反应能够在200多度的温度下完成。

催化作用已被证明在工业中具有头等重要性。例如,硫酸是仅次于空气、水和盐的重要无机化合物,制造硫酸的最佳方法是燃烧硫——首先变成二氧化硫(SO2),然后变成三氧化硫(SO3)。如果不加铂黑之类的催化剂,二氧化硫变成三氧化硫这一步会进行得像蜗牛一样慢。镍粉(在大多数情况下用于替代铂黑,因为它更便宜)和化合物如铬、铜、五氧化二钒、氧化铁和二氧化锰也是重要的催化剂。事实上,工业上化学生产过程的成功在很大程度上取决于找到合适的反应催化剂。正是由于齐格勒发现了一种新型催化剂,聚合物生产发生了一场革命。