Witam mam pytanie odnośnie PIROFORYCZNOŚCI KATALIZATORÓW i przyczyny tego zjawiska.

Jest to temat który zadał mi pewien dr nauk który prowadzi przedmiot "procesy jednostkowe", aczkolwiek chemia nie jest moją mocną stroną proszę o pomoc w rozwinięciu tego tematu.

Wiem że chodzi o samozapłon, ale czego, dlaczego i co do tego wszystkiego mają katalizatory tego niewiem, a w bibliotece mojej (studiuje inżynierie środowiska III rok) nie mam takowej literarury, która by poruszała takowy temat.

Szybkość reakcji poza innymi czynnikami jest zależna od pola powierzchni na jakiej reakcja może zachodzić, tu sprawa rozchodzi się głównie o reakcje w fazie gazowej. Możemy przeprowadzać reakcje na granulowanej platynie ale na to nas nie stać. Z powodu ceny Pt i powolności reakcji. Zwiększamy więc jej powierzchnie poprzez właśnie rozdrobnienie. Może o piroforyczności tu nie mam mowy ale chciałem wykazać potrzebę rozwijania powierzchni kontaktu. Właściwości piroforyczne ma katalizator stosowany do produkcji amoniaku z azotu i wodoru.
Ważny jest proces produkcji samego katalizatora. Z masy zawierającej głównie Fe2O3 z jakimiś celowymi dodatkami (odsyłam do lit.) formuje się granulki czy inne figury o wymyślnych kształtach (ze względu na np. pęd gazu który porywa drobinki kontaktu-tu myśli się o wszystkim). Taki katalizator nie ma wł. piroforycznych. Dopiero gdy trafia na miejsce pracy poddawany jest procesowi aktywacji-polega to na redukcji wodorem w odpowiednich warunkach temp. i ciśnienia. Po tym procesie na powierzchni naszych granulek zachodzą zmiany. Otóż masa stwardniała, jej powierzchnia zmatowiała. Możliwie największa objętość, nie tylko powierzchnia katalizatora została zredukowana czyli teraz jest podatna na utlenianie. Do tego dochodzi fakt że teraz powierzchnia naszego kontaktu większa praktycznie być nie może. Powstałe na powierzchni granulek żelazo z odpowiednimi aktywatorami to działający katalizator. Ze względu na silnie rozwiniętą powierzchnię i redukcyjny charakter kontakt ma właściwości samozapalne na powietrzu-piroforyczne.
Jeśli chodzi o typowe katalizatory to więcej sobie nie przypominam. Dodam że większość pyłów metali ma wł. piroforyczne, oraz np. nikiel Raneya (chyba dobrze napisałem).
Generalnie chodzi o rozwinięcie powierzchni kontaktu i podatność na utlenianie. Jeśli masz jeszcze jakieś pytania to śmiało.
Analityk

Wielkie dzięki za pomoc.

Z tego co się dowiedziałem to istotna jest również wielkośc atomu tlenu i atomu katalizatora, jeżeli są podobne to mają wtedy skłonności piroforyczne.

heja, mam mały problem z odpowiedzią na pytanie dlaczego stosujemy katalizatory, nie chodzi mi o wyjaśnienie typu:że obniżają energię reakcji tylko dlaczego są takie szczególne w wielu procesach chemicznych np. tworzenie amoniaku z tlenu i azotu w obecności żelaza. Chodzi też o powinowactwo poszczególnych składników do katalizatora jak to się dzieje,że "ten" akurat katalizator jest najlepszy w "tym" procesie. Dlaczego nie cała molekuła azotu przyłącza się do powierzchni tylko jeden atom, co powoduje, że pęka wiązanie?
proszę o pomoc w rozwikłaniu tego problemu

asta16, powinieneś dorwać jaką dobrą książkę, bo jakby to opisać w jednym poście to 3 strony by zajęło. Tematyka ciekawa ale nie sposób zmieścić się w 3 słowach. Odsyłam do literatury. Co polecam? Kataliza i katalizatory w przemyśle chemicznym, praca tutejszych chemików, nie pamiętam dokładnie kogo. Od razu mówię, książka nie jest cienka.
Analityk

wszystko rozbija się o to że sekwencja przemian np. substrat + katalizator -> kompleks (substrat-katalizator) -> produkt1 +produkt2 + katalizator

jest korzystna energetycznie, a więc w zależy w dużej mierze od energii całkowitej kompleksu i entalpii swobodnej poszczególnych przemian, która jest różna niż dla przemiany bezpośredniej. katalizatory często są specyficzne, ale to dotyczy przede wszystkim enzymów, normalnie kryteria są nieco łagodniejsze, np. "katalizator musi być silnym kwasem Lewisa". Żeby głębiej wejść w temat, to już lekturka dla wytrwałych Poczytaj mechanizmy kataizowanych reakcji organicznych katalizowanych kwasem/zasadą na początek

I przy okazji amoniaku nie tworzy się z tlenu i azotu, tylko z wodoru i azotu.

no tak moja mała pomyłka, w ferworze pisania tlenem mnie zaćmiło
dzięki