Verbum

КАТА́ЛІЗ (ад грэч. katalysis разбурэнне),

змяненне скорасці хім. рэакцыі ці яе ўзбуджэнне пад уздзеяннем рэчываў (каталізатараў), якія прымаюць удзел у рэакцыі, але не ўваходзяць у састаў яе прадуктаў. У залежнасці ад таго, паскараецца ці запавольваецца рэакцыя, адрозніваюць К. дадатны і адмоўны. Звычайна тэрмін «К.» адносяць да працэсу паскарэння рэакцыі. Рэчывы, што запавольваюць хім. рэакцыю, наз. інгібітарамі хімічнымі. Паскарэнне рэакцыі пад уздзеяннем прадукту рэакцыі ці аднаго з прамежкавых рэчываў наз. аўтакаталізам. Усе каталітычныя рэакцыі — самаадвольныя працэсы (суправаджаюцца памяншэннем свабоднай энергіі сістэмы).

Адрозніваюць гамагенны К. (рэагуючыя рэчывы і каталізатар знаходзяцца ў адной фазе) і гетэрагенны (кантактавы) К. (рэагуючыя рэчывы і каталізатар знаходзяцца ў розных фазах і маюць мяжу падзелу). Пры гамагенным К. каталізатар рэгенерыруецца ў канцы рэакцыі, а скорасць гамагенна-каталітычнай рэакцыі звычайна прапарцыянальная канцэнтрацыі каталізатара. Гетэрагенна-каталітычныя рэакцыі адбываюцца ў некалькі стадый: дыфузія кампанентаў да паверхні каталізатара, адсорбцыя і хім. пераўтварэнні на паверхні, дэсорбцыя і адваротная дыфузія прадуктаў рэакцыі, кожная з якіх можа лімітаваць скорасць каталітычнага працэсу. Паводле механізму каталітычныя працэсы падзяляюцца на электронныя (радыкальныя), абумоўленыя пераносам электронаў (акісляльна-аднаўляльныя рэакцыі; напр., гідрагенізацыя) і іонныя (кіслотна-асноўныя; напр., крэкінг). Выкарыстоўваюць у хім. прам-сці (адносная доля каталітычных працэсаў складае 80—90%). Адыгрывае выключную ролю ў жывых арганізмах (гл. Біякаталіз).

Літ.:

Гейтс Б., Кетцир Дж., Шуйт Г. Химия каталитических процессов: Пер. с англ. М., 1981;

Боресков Г.К. Катализ: Вопр. теории и практики. Новосибирск, 1987.

У.С.Камароў.

т. 8, с. 169

ферментатыўны каталіз

т. 16, с. 358

АЎТАКАТА́ЛІЗ,

гл. ў арт. Каталіз.

т. 2, с. 110

БІЯКАТА́ЛІЗ (ад бія... + каталіз),

ферментатыўны каталіз, працэс змянення скорасці або ўзбуджэння біяхім. рэакцый біякаталізатарамі (ферментамі) у жывых арганізмах ці ў эксперыменце. Характарызуецца кінетычнымі параметрамі, якія апісваюцца ўраўненнем Міхаэліса-Ментэн, найб. важны — канстанта Міхаэліса (Км), што паказвае канцэнтрацыю субстрату, пры якой скорасць рэакцыі складае палавіну максімальнай. Кантроль за біякаталізам вядзецца пры дапамозе спец. біяхім. і генет. механізмаў, што рэгулююць лакалізацыю, колькасць і каталітычную актыўнасць ферментаў. З выкарыстаннем біякаталізу ажыццяўляецца вытв-сць шэрагу лек. прэпаратаў, прадуктаў мікрабіял. сінтэзу, ён ляжыць у аснове многіх біятэхнал. працэсаў.

А.М.Ведзянееў.

т. 3, с. 169

БЕРЦЭ́ЛІУС ((Berzelius) Ёнс Якаб) (20.8.1779, Веверсунда, каля г. Лінчэпінг, Швецыя — 7.8.1848),

шведскі хімік і мінералог. Чл. Каралеўскай шведскай АН (1808), яе прэзідэнт (1810—18). Скончыў Упсальскі ун-т (1801). У 1802—32 працаваў у Медыка-хірургічным ін-це ў г. Стакгольм. Адкрыў хім. элементы цэрый, селен, торый. Стварыў электрахім. тэорыю хім. роднасці, на яе аснове пабудаваў класіфікацыю элементаў, злучэнняў і мінералаў. Вызначыў ат. масы 45 хім. элементаў, увёў сучасныя сімвалы хім. элементаў, прапанаваў тэрмін «каталіз». Аўтар падручнікаў па хіміі.

Літ.:

Соловьев Ю.И., Курнной В.И. Якоб Берцелиус: Жизнь и деятельность. 2 изд. М., 1980.

т. 3, с. 124

МАКРАКІНЕ́ТЫКА (ад макра... + кінетыка),

макраскапічная кінетыка, раздзел кінетыкі хімічнай, які вывучае хім. пераўтварэнні ў іх сувязі з пераносу з’явамі. Вызначае ролю дыфузіі, канвекцыі і цеплаперадачы ў хім. працэсах на мяжы падзелу фаз (электрахім. рэакцыі, гетэрагенны каталіз, хемасорбцыя і інш.). Заканамернасці М. з’яўляюцца колькаснай асновай пры праектаванні рэактараў хімічных, адыгрываюць важную ролю ў працэсах гарэння.

У М. хім. працэс разглядаецца, як сукупнасць з’яў пераносу і хім. пераўтварэнняў. Рэжым хім. працэсу наз. кінетычным, калі яго скорасць вызначаецца законамі хім. кінетыкі, і дыфузійным, калі стадыяй, якая лімітуе скорасць працэсу, з’яўляецца дыфузія рэагентаў. Для колькаснай ацэнкі дыфузійнага рэжыму карыстаюцца фактарам эфектыўнасці η (0<η<1), які вызначаюць як адносіны назіраемай скорасці працэсу да сапраўднай скорасці хім рэакцыі ў дадзеных умовах. Макракінетычныя заканамернасці вызначаюць метадамі нераўнаважнай тэрмадынамікі, фіз.-хім. гідра- і газадынамікі.

Дз.І.Мяцеліца.

т. 9, с. 541

ПАВЕ́РХНЕВЫЯ З’Я́ВЫ,

сукупнасць з’яў, звязаных з асаблівасцямі ўласцівасцей паверхняў, што падзяляюць датыкальныя целы (фазы). Адыгрываюць значную ролю ў прыродных працэсах (выветрыванне горных парод, атм. працэсы, глебаўтварэнне і інш.), у біялогіі (функцыянаванне клетачных мембран), у тэхніцы (трэнне, знос, змазачнае дзеянне і інш.).

Падзяляюцца на некалькі груп. Фізічныя П.з.: каалесцэнцыя, змочванне, адгезія, трэнне, капілярныя з’явы, звязаныя з лішкам свабоднай (гл. Паверхневае нацяжэнне) ці поўнай энергіі, энтрапіі або інш. тэрмадынамічных велічынь у паверхневым слоі. Вызначаюць форму кропель вадкасцей, газавых пузыроў, крышталёў у раўнаважным стане, умовы ўзнікнення зародкаў новай фазы. Хімічныя П.з. абумоўлены зменай хім. саставу паверхні ў выніку адсорбцыі. Уплываюць на мех. ўстойлівасць дысперсных сістэм (гл. Паверхнева-актыўныя рэчывы), ліяфільнасць рэчываў (гл. Ліяфільнасць і ліяфобнасць), павышаюць хім. ўстойлівасць (напр., супраць карозіі). П.з., звязаныя з фіз.-хім. і структурнымі ўласцівасцямі паверхневых слаёў. Уплываюць на кінетыку гетэрагенных працэсаў (каталіз, гарэнне, фазавыя пераходы). Электрапаверхневыя з’явы: электракінетычныя з ’явы, электронная эмісія, паверхневая праводнасць і інш. абумоўлены ўтварэннем падвойнага электрычнага слоя іонаў і ўзнікненнем скачкоў патэнцыялу на паверхні падзелу фаз. На выкарыстанні П.з. заснаваны шматлікія тэхнал. працэсы: флатацыя, фільтрацыя, мех. апрацоўка і ўшчыльненне матэрыялаў, хім. сінтэз з выкарыстаннем гетэрагенных каталізатараў і інш.

Г.С.Раманаў.

т. 11, с. 465

АДСО́РБЦЫЯ (ад лац. ad... на, да + sorbere паглынаць),

паглынанне рэчыва з газавага або вадкага асяроддзя (адсарбату) паверхняй, мікрасітавінамі цвёрдага цела (адсарбенту) ці вадкасці. Адсорбцыя — прыватны выпадак сорбцыі, якая ўключае абсорбцыю. У аснове адсорбцыі ляжаць асаблівыя ўласцівасці рэчыва ў паверхневым слоі, колькасна яна характарызуецца паверхневым нацяжэннем. Падзяляецца на фізічную абсорбцыю і хемасорбцыю, без рэзкага размежавання паміж імі; часта спалучаецца ў адзіным працэсе.

Фізічная адсорбцыя — вынік міжмалекулярных узаемадзеянняў (дысперсных сіл і сіл электрастатычнага характару); менш трывалая, абарачальная (адначасова адбываецца дэсорбцыя) працякае адвольна з памяншэннем паверхневай свабоднай энергіі і выдзяленнем цяпла. Скорасць фіз. адсорбцыі залежыць ад хім. прыроды і геам. структуры адсарбенту, канцэнтрацыі і прыроды рэчываў, што паглынаюцца, т-ры, дыфузіі і міграцыі малекул адсарбату; калі яна роўная скорасці дэсорбцыі, настае адсарбцыйная раўнавага. Пры хемасорбцыі малекулы адсарбату і адсарбенту ўтвараюць хім. злучэнні.

Велічыню адсорбцыі адносяць да адзінкі паверхні ці масы адсарбенту; яна павялічваецца пры павышэнні канцэнтрацыі адсарбату і памяншаецца пры павышэнні т-ры. Пры цвёрдых адсарбентах велічыню адсорбцыі вызначаюць па колькасці паглынутага рэчыва ці па змене канцэнтрацыі адсарбату; пры вадкіх — па змене паверхневага нацяжэння. Адсорбцыя адыгрывае важную ролю ў цеплаабмене, стабілізацыі калоідных сістэм (гл. Дысперсныя сістэмы, Каагуляцыя, Міцэлы), у гетэрагенных рэакцыях (гл. Тапамічныя рэакцыі, Каталіз). Выкарыстоўваецца ў храматаграфіі, прамысл. тэхналогіях, мае месца ў многіх біял. і глебавых працэсах. Адсорбцыя ў біялагічных сістэмах — першая стадыя паглынання рэчываў з навакольнага асяроддзя субмікраскапічнымі калоіднымі структурамі, арганеламі і клеткамі. У рознай ступені ўласціва працэсам функцыянавання біял. мембран, узаемадзеяння ферментаў з субстратам, антыцелаў з антыгенамі (на пач. стадыі), нейтралізацыі таксічных агентаў, усмоктвання пажыўных рэчываў і інш., дзе істотнае значэнне маюць паверхневыя ўласцівасці асобных кампанентаў біял. сістэм. У мед. практыцы індыферэнтнымі, нерастваральнымі адсарбентамі карыстаюцца для выдалення з арганізма соляў цяжкіх металаў, алкалоідаў, харч. інтаксікантаў, пры метэарызме, вонкава — у выглядзе прысыпак, мазяў і пастаў — пры запаленні скуры і слізістых абалонак для падсушвання. На з’явах адсорбцыі грунтуецца шэраг метадаў біяхім. даследаванняў.

Літ.:

Адамсон А. Физическая химия поверхностей: Пер. с англ. М., 1979;

Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. 2 изд. М., 1984.

т. 1, с. 138