رفتن به محتوا
فلک‌بینfalakbin.ir

دانشنامهمفهوم

کاتالیزور Catalyst

کاتالیزور (کاتالیست) ماده‌ای است که سرعت یک واکنش شیمیایی را زیاد می‌کند بی‌آنکه خودش در پایان مصرف شود؛ آنزیم‌های بدن کاتالیزورهای زیستی‌اند.

نام‌های دیگر: کاتالیست، بازدارنده

کاتالیزور با فراهم‌کردن مسیر دیگری برای واکنش، «انرژی فعال‌سازی» را کم می‌کند، یعنی سدی که مولکول‌ها باید از آن بگذرند تا واکنش آغاز شود. به این ترتیب واکنش در دمای پایین‌تر یا سریع‌تر پیش می‌رود. کاتالیزور در پایان تغییر نمی‌کند و می‌تواند بارها به کار رود، و تعادل واکنش را جابه‌جا نمی‌کند، فقط سرعت رسیدن به آن را بالا می‌برد.

## کاتالیزورها کجا به کار می‌روند؟
- صنعت: در فرایند هابر–بوش برای ساخت آمونیاک از نیتروژن و هیدروژن از کاتالیزور آهن‌دار استفاده می‌شود و کودهای شیمیایی را ممکن می‌کند. در پالایش نفت و تولید پلاستیک هم کاتالیزور نقش کلیدی دارد.
- خودرو: مبدل کاتالیزوری اگزوز با پلاتین، پالادیوم و رودیم گازهای سمی را به گاز بی‌ضررتر تبدیل می‌کند.
- بدن: آنزیم‌ها پروتئین‌هایی‌اند که واکنش‌های سلول را میلیون‌ها برابر سریع‌تر می‌کنند و بدون آن‌ها هضم و تنفس بسیار کند می‌شد.

## انواع کاتالیزور
کاتالیزور همگن با واکنش‌دهنده‌ها در یک فاز (مثلاً هر دو محلول) است و کاتالیزور ناهمگن در فاز متفاوت (مانند جامد در برابر گاز) است. سطح کاتالیزور ناهمگن جایی است که مولکول‌ها به آن می‌چسبند و واکنش می‌دهند، پس هرچه سطحش بیشتر باشد بهتر است. کاتالیزور ممکن است «مسموم» شود، یعنی ناخالصی‌ها سطحش را بپوشانند.

## کاتالیزور در جو و کیهان
کاتالیزور همیشه سودمند نیست. در اوایل دههٔ ۱۹۷۰ دانشمندان دریافتند اتم‌های کلر حاصل از ترکیب‌های مصنوعی (CFC) مانند کاتالیزور، هزاران مولکول اوزون را نابود می‌کنند و لایهٔ اوزون را نازک می‌کنند. در فضا هم دانه‌های غبار میان‌ستاره‌ای مانند کاتالیزور عمل می‌کنند و مولکول‌هایی مثل هیدروژن مولکولی روی سطحشان ساخته می‌شود. به همین دلیل کاتالیزور مفهومی کلیدی در شیمی واکنش است.

## پرسش‌های رایج
### کاتالیزور چگونه کار می‌کند؟
کاتالیزور مسیر تازه‌ای با انرژی فعال‌سازی کمتر می‌گشاید و واکنش سریع‌تر می‌شود. خودش در پایان دست‌نخورده می‌ماند.

### آنزیم و کاتالیزور چه فرقی دارند؟
آنزیم کاتالیزور زیستی است و معمولاً از پروتئین ساخته شده است. آنزیم‌ها بسیار اختصاصی‌اند و هر کدام فقط واکنش معینی را سرعت می‌دهند.

### آیا کاتالیزور مصرف می‌شود؟
در تئوری نه، ولی در عمل با گذشت زمان ممکن است فرسوده یا مسموم شود و کارایی‌اش افت کند.