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催化劑活性
根據(jù)催化劑的定義和作用,催化劑的活性是指催化劑加快反應(yīng)速率的程度的一種度量。嚴(yán)格地說,催化劑的活性應(yīng)該是指催化反應(yīng)速率與非催化速率之間的差值。由于通常情況下非催化 速率小到可以忽略,所以催化劑的活性就是催化反應(yīng)速率。表達(dá)催化劑活性的還可以是轉(zhuǎn)化頻率或轉(zhuǎn)化率。
(1) 反應(yīng)速率:反應(yīng)速率的定義為用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量來表示。
由于反應(yīng)速率還與催化劑的體積、質(zhì)量或表面積有關(guān),所以引進(jìn)比速率的概念,分別用體積比速率、質(zhì)量比速率和面積比速率。
在某些情況下,用催化劑單位質(zhì)量作為標(biāo)志,表示催化劑的活性比較方便。
在化工生產(chǎn)中,催化劑的生產(chǎn)能力大多數(shù)是以催化劑單位體積為基準(zhǔn),所以這是反應(yīng)速率應(yīng)該以單位溶劑表示。
當(dāng)比較固體物質(zhì)的固有催化劑性質(zhì)時(shí),應(yīng)當(dāng)以催化劑單位面積上的反應(yīng)速率作為標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)槎囗?xiàng)催化反應(yīng)僅在固體的表面發(fā)生。
如何選擇合適化工催化劑
從某種意義上講,選擇性比活性更為重要。在活性和選擇性之間取舍時(shí),往往決定于原料的價(jià)格、產(chǎn)物分離的難易等。
與選擇性相關(guān)的常用參數(shù)為收率和單程收率。
收率(R)是指產(chǎn)物中中某一類制定的物質(zhì)總量除以原料中該類物種的總量。
單程收率(Y)指生產(chǎn)目的產(chǎn)物的物質(zhì)的量除以起始反應(yīng)物的物質(zhì)的量。單程收率優(yōu)勢也稱得率。單程收率等于轉(zhuǎn)化率乘以選擇性。
催化劑的主要作用是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,加快反應(yīng)速度,因此被廣泛應(yīng)用于煉油、化工、制藥、環(huán)保等行業(yè)。催化劑的技術(shù)進(jìn)展是推動這些行業(yè)發(fā)展的有效的動力之一。一種新型催化材料或新型催化工藝的問世,往往會引發(fā)革命性的工業(yè)變革,并伴隨產(chǎn)生的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
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