_{Таким образом, гетерогенно-каталитический процесс – это сложная система последовательных и параллельных стадий, имеющих разную природу. Как и в случае некаталитического гетерогенного процесса, одна из стадий может оказывать наиболее сильное тормозящее воздействие на весь процесс, тогда скорости остальных стадий «подстраиваются» под скорость этой наиболее затрудненной стадии, которая является лимитирующей.}

_{Кроме гомогенного и гетерогенного катализа, выделяют также гетерогенно-гомогенный катализ, при котором реакция начинается на поверхности твердого катализатора, а затем продолжается в объеме.}

_{Промежуточное положение между гомогенным и гетерогенным катализом занимает микрогетерогенный катализ коллоидными частицами в жидкой фазе.}

_{Ускорения реакций в присутствии мицелл ПАВ называется мицеллярным катализом.}

_{Исключительную роль в процессах в живых организмах играет ферментативный катализ, обусловленный действием ферментов.}

5.4 Основные технологические свойства катализаторов

_{При практическом применении большое значение имеют технологические характеристика промышленных катализаторов (активность, селективность, термическая устойчивость и т.д.).}

5.4.1. Катализатор и равновесие химической реакции

_{При внесении катализаторов энергетический уровень реагирующих молекул не меняется. Действие катализатора не смещает равновесия простой реакции, а лишь ускоряет достижение равновесия при данной температуре. При этом катализатор ускоряет как прямую, так и обратную реакции:}

_{A ⇄ R ± Q}

_{На графике зависимости ФR=f(τ) (где Ф*R}

_{равновесный выход продукта) хорошо видно, что τ к < τ бк, где τк – время достижения равновесного выхода продукта при проведении реакции с катализатором; τбк – время достижения равновесного выхода при проведении той же реакции без катализатора.}

_{Из графика видно, что Ф*R ≠ Ψ(кат)}

5.4.2. Активность катализатора

_{Активность катализатора – мера ускоряющего действия катализатора по отношению к данной реакции.}

_{Активность определяется как отношение констант скоростей каталитической и некаталитической реакции:}

_(5.4)

_{где Е – энергия активации реакции без катализатора,}

_{Ек – энергия активации той же реакции с катализатором.}

_{Для тех случаев, когда каталитическая и некаталитическая реакции имеют один порядок и, следовательно предэкспоненциальные коэффициенты в уравнении Аррениуса для них равны(k'0 = k''0), активность катализатора определяется из (5.4) как:}

_{А = е∆Е/RT, (5.5)}

_{где ∆Е = Е – Ек выражает снижение энергии активации под действием катализатора.}

_{Если k'0 ≠ k''0, то k'0 / k''0 =N и A = N e∆E/RT}

_{Ускоряющее действие катализатора можно наглядно проследить на примере окисления SO2 в SO3 (5.3). Основные характеристики данного процесса приведены для трех катализаторов (табл.5.1).}

_{Таблица 5.1}

_{Характеристика процесса окисления SO2 в SO3 с различными катализаторами}

Тип катализатора	Е, кДж/моль	Температура, С		А
		процесса	зажиг-ия
Без катализатора	255	–	–	–
Pt	72	425	350	3·1013
V2O5	95	510	450	4·1010
Fe2O3	150	625	600	7·105

_{Чем выше активность катализатора, тем при более низкой температуре можно вести процесс. Это дает значительные экономические и технологические преимущества: увеличение равновесного и фактического выхода обратимых экзотермических реакций, уменьшение количества побочных продуктов, снижение расходного коэффициента по сырью, улучшение качества продукта.}

_{Активность катализатора можно определить косвенно по температуре зажигания катализатора.}