በኢንዱስትሪ ፈጣን እድገት ምክንያት የካታሊቲክ ግብረመልሶች በኬሚካል ምርት፣ ሜካኒካል ምህንድስና እና የብረታ ብረት ስራዎች ተፈላጊነታቸው እየጨመረ ነው። ለካታላይስት አጠቃቀም ምስጋና ይግባውና ዝቅተኛ ደረጃ ጥሬ ዕቃዎችን ወደ ጠቃሚ ምርት መቀየር ይቻላል.
አስፈላጊነት
የካታሊቲክ ምላሾች የሚለዩት በተለያዩ ወኪሎች ነው። በኦርጋኒክ ውህደት ውስጥ, ለድርቀት, ሃይድሮጂን, እርጥበት, ኦክሳይድ እና ፖሊሜራይዜሽን በከፍተኛ ሁኔታ ለማፋጠን አስተዋፅኦ ያደርጋሉ. ማበረታቻው ጥሬ ዕቃዎችን ወደ ተጠናቀቁ ምርቶች የሚቀይር "የፈላስፋ ድንጋይ" ተብሎ ሊወሰድ ይችላል-ፋይበር, መድሃኒት, ኬሚካል, ማዳበሪያ, ነዳጅ, ፕላስቲክ.
Catalytic ግብረመልሶች ብዙ ምርቶችን ለማግኘት ያስችላሉ፣ ያለዚህ መደበኛ ህይወት እና የሰው እንቅስቃሴ የማይቻል ነው።
Catalysis ሂደቶችን እንዲያፋጥኑ ይፈቅድልዎታል።በሺዎች እና በሚሊዮን የሚቆጠሩ ጊዜዎች, ለዚህም ነው በአሁኑ ጊዜ በ 91% ከተለያዩ የኬሚካል ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል.
አስደሳች እውነታዎች
ብዙ ዘመናዊ የኢንዱስትሪ ሂደቶች፣ ለምሳሌ የሰልፈሪክ አሲድ ውህደት፣ ማነቃቂያን በመጠቀም ብቻ ሊከናወኑ ይችላሉ። የተለያዩ የካታሊቲክ ወኪሎች ለአውቶሞቲቭ ኢንዱስትሪ የሞተር ዘይቶች መፈጠርን ያረጋግጣል። እ.ኤ.አ. በ 1900 ለመጀመሪያ ጊዜ በኢንዱስትሪ ሚዛን ፣ ከአትክልት ጥሬ ዕቃዎች (በሃይድሮጂን) የተገኘ የካታሊቲክ ውህደት ማርጋሪን ተካሂዷል።
ከ1920 ጀምሮ ፋይበር እና ፕላስቲኮችን በማምረት ረገድ የካታሊቲክ ምላሽን የሚሰጥ ዘዴ ተዘጋጅቷል። ጉልህ የሆነ ክስተት የኤስተር፣ ኦሌፊን፣ ካርቦቢሊክ አሲድ እና ሌሎች ፖሊመር ውህዶችን ለማምረት የመነሻ ቁሶችን ማምረት ነው።
የዘይት ማጣሪያ
ከባለፈው ምዕተ-ዓመት አጋማሽ ጀምሮ በነዳጅ ማጣሪያ ላይ የካታሊቲክ ግብረመልሶች ጥቅም ላይ ውለዋል። የዚህ ውድ የተፈጥሮ ሃብት ሂደት በአንድ ጊዜ በርካታ የክትትል ሂደቶችን ያካትታል፡
- ተሐድሶ፤
- መሰነጣጠቅ፤
- hydrosulfonation፤
- ፖሊመራይዜሽን፤
- ሃይድሮክራኪንግ፤
- alkylation።
ከአለፈው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ጀምሮ ወደ ከባቢ አየር የሚወጣውን የጭስ ማውጫ ልቀትን ለመቀነስ ካታሊቲክ መለወጫ ማዘጋጀት ተችሏል።
በርካታ የኖቤል ሽልማቶች በካታላይዜስና በተዛማጅ ዘርፎች ተሰጥተዋል።
ተግባራዊ ጠቀሜታ
የማነቃቂያ ምላሽ ማፍጠንን (ማበረታቻዎችን) መጠቀምን የሚያካትት ሂደት ነው። የእንደዚህ አይነት መስተጋብርን ተግባራዊ ጠቀሜታ ለመገምገም አንድ ሰው ከናይትሮጅን እና ውህዶች ጋር የተያያዙትን ምላሾች እንደ ምሳሌ መጥቀስ ይቻላል. ይህ መጠን በተፈጥሮ ውስጥ በጣም የተገደበ ስለሆነ ሰው ሰራሽ አሞኒያ ሳይጠቀሙ የምግብ ፕሮቲን መፍጠር በጣም ችግር ያለበት ነው. ችግሩ የተፈታው የሃበር-ቦሽ ካታሊቲክ ሂደትን በማዳበር ነው። የማነቃቂያዎች አጠቃቀም በየጊዜው እየሰፋ ነው፣ ይህም የበርካታ ቴክኖሎጂዎችን ውጤታማነት ለማሳደግ ያስችላል።
የአሞኒያ ምርት
እስቲ አንዳንድ የካታሊቲክ ምላሾችን እናስብ። የኢንኦርጋኒክ ኬሚስትሪ ምሳሌዎች በጣም በተለመዱት ኢንዱስትሪዎች ላይ ተሰጥተዋል. የአሞኒያ ውህደት በጋዝ ንጥረ ነገር መጠን ውስጥ በመቀነስ ተለይቶ የሚታወቅ ውጫዊ ፣ ተለዋዋጭ ምላሽ ነው። ሂደቱ በአልሙኒየም ኦክሳይድ, ካልሲየም, ፖታሲየም, ሲሊከን የተጨመረበት ቀዳዳ ባለው ብረት ላይ በሚፈጠር ቀስቃሽ ላይ ይካሄዳል. እንዲህ ዓይነቱ ማነቃቂያ በ650-830ሺህ የሙቀት መጠን ውስጥ ንቁ እና የተረጋጋ ነው።
የሰልፈር ውህዶችን በተለይም የካርቦን ሞኖክሳይድ (CO) በማይለወጥ ሁኔታ ይላኩት። ባለፉት ጥቂት አሥርተ ዓመታት ውስጥ ለፈጠራ ቴክኖሎጂዎች ምስጋና ይግባውና ግፊቱ በእጅጉ ቀንሷል. ለምሳሌ የግፊት አመልካች ወደ 8106 - 15106 ፓ. እንዲቀንስ የሚያስችል መቀየሪያ ተሠርቷል።
የፊተኛው ወረዳ ዘመናዊ አሰራር በውስጡ ካታሊቲክ መርዝ የማግኘት እድልን በእጅጉ ቀንሷል - የሰልፈር ውህዶች ፣ክሎሪን. ለካታላይት የሚያስፈልጉት ነገሮችም በከፍተኛ ሁኔታ ጨምረዋል። ቀደም ሲል ብረት ኦክሳይዶችን (ሚዛን) በማቅለጥ፣ ማግኒዚየም እና ካልሲየም ኦክሳይዶችን በመጨመር ከነበረ አሁን ኮባልት ኦክሳይድ የአዲሱ አክቲቪስት ሚና ይጫወታል።
የአሞኒያ ኦክሳይድ
የካታሊቲክ እና ካታሊቲክ ያልሆኑ ምላሾች ባህሪያት ምንድናቸው? አንዳንድ ንጥረ ነገሮችን በመጨመር ላይ የተመሰረቱ ሂደቶች ምሳሌዎች በአሞኒያ ኦክሳይድ ላይ ተመስርተው ሊወሰዱ ይችላሉ፡
4NH3+ 5O2=4NO+ 6H2O.
ይህ ሂደት የሚቻለው በ800°C አካባቢ የሙቀት መጠን፣እንዲሁም በተመረጡ ማነቃቂያዎች ነው። መስተጋብርን ለማፋጠን ፕላቲኒየም እና ማንጋኒዝ፣ ብረት፣ ክሮሚየም እና ኮባልት ያላቸው ውህዶች ጥቅም ላይ ይውላሉ። በአሁኑ ጊዜ ዋናው የኢንዱስትሪ ማነቃቂያ የፕላቲኒየም ከሮዲየም እና ፓላዲየም ጋር ድብልቅ ነው. ይህ አካሄድ የሂደቱን ዋጋ በከፍተኛ ሁኔታ ለመቀነስ አስችሎታል።
የውሃ መበስበስ
የካታሊቲክ ምላሾችን እኩልታ ግምት ውስጥ በማስገባት አንድ ሰው ጋዝ ኦክሲጅን እና ሃይድሮጂን በውሃ ኤሌክትሮላይዝ የማግኘት ምላሽ ችላ ማለት አይችልም። ሂደቱ ጉልህ የሆነ የኢነርጂ ወጪዎችን ያካትታል ስለዚህ በኢንዱስትሪ ደረጃ ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል።
የብረታ ብረት ፕላቲነም ከ5-10 nm (ናኖክላስተር) ቅንጣቢ መጠን ያለው (nanoclusters) ለእንደዚህ አይነት ሂደት ጥሩ ማፍጠኛ ሆኖ ያገለግላል። የእንደዚህ አይነት ንጥረ ነገር መግቢያ የውሃውን መበስበስ በ 20-30 በመቶ ያፋጥናል. ሌሎች ጥቅማጥቅሞች የፕላቲኒየም ካርቦን ሞኖክሳይድ ካታላይስት መረጋጋትን ያካትታሉ።
በ2010 ዓ.ምየአሜሪካ ሳይንቲስቶች ቡድን የውሃ ኤሌክትሮላይዜሽን የኃይል ፍጆታን የሚቀንስ ርካሽ ማነቃቂያ ተቀበለ። የኒኬል እና የቦሮን ውህድ ሆኑ, ዋጋው ከፕላቲኒየም በጣም ያነሰ ነው. የቦሮን-ኒኬል ካታላይስት በኢንዱስትሪ ሃይድሮጂን ምርት አድናቆት አግኝቷል።
የአሉሚኒየም አዮዳይድ ውህደት
የአሉሚኒየም ዱቄት በአዮዲን ምላሽ በመስጠት ይህን ጨው ያግኙ። የኬሚካላዊ ምላሽን ለመጀመር እንደ ማነቃቂያ ሆኖ ለመስራት አንድ ጠብታ ውሃ በቂ ነው።
በመጀመሪያ፣ የአሉሚኒየም ኦክሳይድ ፊልም የሂደቱን ማፋጠን ሆኖ ይሰራል። አዮዲን በውሃ ውስጥ መሟሟት, የሃይድሮዮዲክ እና አዮዲክ አሲዶች ድብልቅ ይፈጥራል. አሲዱ በበኩሉ የአሉሚኒየም ኦክሳይድ ፊልምን በማሟሟት ለኬሚካላዊ ሂደት እንደ ማበረታቻ ሆኖ ያገለግላል።
ማጠቃለል
በየአመቱ በተለያዩ የዘመናዊ ኢንዱስትሪ አካባቢዎች የካታሊቲክ ሂደቶችን የመተግበር መጠን እየጨመረ ነው። ለአካባቢ አደገኛ የሆኑትን ንጥረ ነገሮች ገለልተኛ ለማድረግ የሚያስችሎት ማነቃቂያዎች በፍላጎት ላይ ናቸው. ከድንጋይ ከሰል እና ጋዝ ሰው ሰራሽ ሃይድሮካርቦኖች ለማምረት አስፈላጊ የሆኑ ውህዶች ሚናም እያደገ ነው። አዳዲስ ቴክኖሎጂዎች ለተለያዩ ንጥረ ነገሮች በኢንዱስትሪ ምርት ውስጥ የኃይል ወጪዎችን ለመቀነስ ይረዳሉ።
ለካታላይዜሽን ምስጋና ይግባውና ፖሊመር ውህዶችን፣ ጠቃሚ ባህሪያት ያላቸውን ምርቶች ማግኘት፣ ነዳጅን ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል ለመቀየር ቴክኖሎጂዎችን ማዘመን፣ አስፈላጊ የሆኑትን ንጥረ ነገሮች በማዋሃድ ማግኘት ተችሏል።የሰው ህይወት እና ተግባራት።
