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催化剂及助剂

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催化剂指在化学反应中能改变反应速度而本身的组成和质量在反应后保持不变的物质。催化剂使反应加快的称为正催化剂(Positive Cata-lyst),减慢的称为负催化剂(NegativeCatalyst)或缓化剂。一般所说催化剂是指正催化剂。这类催化剂在工业上特别是有机化学工业上用得较多,具有重大的意义,如接触法制硫酸、合成氨、酯和多糖的水解,油脂氢化等都需用催化剂。常用的催化剂主要有金属、金属氧化物和无机酸等。若催化剂为固体,反应物为气体,形成多相的催化反应,这种催化剂,有时叫做触媒或接触剂。催化剂一般具有选择性,它只能使某一反应或某一类反应加速进行。但有些反应可用多种催化剂,如氢化反应常可用铂、钯、镍,应慎重选择。在催化反应中,往往加入催化剂以外的物质,称为助催化剂,以增强催化剂的催化作用。例如铁是合成氨工业的催化剂,加入少量氧化钾和氧化铝能增强铁的催化作用。催化剂和助催化剂的组成和重量在反应前后不变。以上均为无机催化剂。酶属蛋白质,是很重要的有机催化剂。
催化剂的种类繁多,按催化剂和反应体系的相态来分,有均相与非均相两类催化剂。非均相催化剂应用最广,有气体、液体、固体3种状态,以固态催化剂的品种与应用最多。固体催化剂为金属(镍、铂、钯、铬、钴、钛、钒等)或金属氧化物(氧化铜、五氧化二钒、氧化铅等)制成的细颗粒,或被分散沉积在载体上,以便获得良好的分散效果,增加比表面积。对催化剂要求有可靠的活性、稳定性、选择性、长工作寿命、不易中毒和过烧、容易再生。为了提高催化效率,将单纯金属催化剂制成合金催化剂 (如镍-铝合金) 和复合催化剂 (ZieglerNatta催化剂)。复合催化剂由主催化剂与助催化剂组成。在新型高效催化剂中还要添加其他组分。高效催化剂的产生和发展,推动了高分子材料的发展,产生了许多新一代高性能和高附加值的高分子功能与结构材料。
随着催化剂的广泛应用和一些新型催化剂的出现,可以使许多新的化学反应实现工业化,以提供日益增多的化工产品;也可使一些原有的化工反应的条件得到改善,以提高生产效率和产品质量,充分利用资源。不断选择和研制新一代更多更好的催化剂,一直是现代化学化工研究领域中的重要课题。但催化剂的作用对人类并非都有利,如超音速喷气燃料的燃烧产物作为一种催化剂可以引起同温层(10~50公里高空)中臭氧的分解,使大气层对太阳紫外线的吸收减弱,致使某些地区皮肤癌患者增多。正在研制新的超音速喷气燃料,要求其燃烧产物不会成为引起同温层中臭氧分解的催化剂。
助剂是指在工农业生产,尤其是化工生产中,为改善生产过程、提高产品质量和产量,或者赋予产品某种特有的应用性能,通常需要添加一些辅助化学品。它是化工生产中一大类重要的辅助原材料,能赋予产品以特殊的性能,改进成品用途;能加速化学反应速度,提高产品收率;能节约原料,提高加工效率。广泛应用于化学工业,特别是有机合成、合成材料后加工及石油炼制、农药、医药、染料、涂料等工业部门。按用途可分为合成用助剂和加工用助剂。在树脂、纤维、橡胶等单体合成和聚合中所用的各种辅助药剂,叫做合成用助剂,包括催化剂、引发剂、溶剂、分散剂、乳化剂、阻聚剂、调节剂、终止剂等。在由生胶制造橡胶、塑料制品加工以及化学纤维纺丝和纺纱等过程中所使用的辅助化学药剂,叫做加工用助剂,包括增塑剂、热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、阻燃剂、发泡剂、润滑剂、脱模剂、硫化剂、促进剂、软化剂、防焦剂、表面活性剂、油剂、填充剂等。在这些助剂中,不少是化学危险物品,如合成用的过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化氢—亚铁蓝、烷基铝、氯化钛等引发剂、催化剂均为易燃易爆物品,应按《化学危险物品安全管理条例》的有关规定,进行储存、运输、经营和使用。
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脱硫剂

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预混剂

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解絮凝剂

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