Katalizuj

Katalizuj to czasownik oznaczający działanie katalizatora, czyli substancji, która przyspiesza przebieg reakcji chemicznej bez zużycia się w jej trakcie. W praktyce katalizator obniża energię aktywacji niezbędną do zajścia reakcji, umożliwiając szybsze osiągnięcie produktów przy względnie stałej ilości reagantów. Dzięki temu procesy chemiczne mogą zachodzić w warunkach łagodniejszych, szybciej i z większą selektywnością.

Termin katalizacja pochodzi od greckich słów kata „w dół” i lysis „rozpuszczenie/rozkład”. W chemii koncepcja ta została wprowadzona w XIX wieku przez szwedzkiego chemika Jönsa Jacob Da Berzeliusa (Berzeliusa). Pojęcie i klasyfikacja katalizy rozwijano wraz z postępem chemii fizycznej i enzymologii.

Katalizację wyróżnia się na kilka podstawowych typów. Kataliza jednorodna występuje, gdy reagenty i katalizator znajdują się w tej samej fazie, zwykle w roztworze. Kataliza heterogeniczna zachodzi wtedy, gdy reagenty i katalizator są w różnych fazach, na przykład na powierzchni stałego katalizatora. Biokataliza, czyli enzymatyczna, obejmuje reakcje przy udziale enzymów jako naturalnych katalizatorów.

Mechanizm działania katalizatora zależy od jego aktywnego miejsca i interakcji z reagującymi cząsteczkami. Katalizator często adsorbuje cząsteczki, tworzy krótkotrwałe pośrednie stany i obniża energię aktywacji, po czym uwalnia produkty, pozostając nienaruszony do ponownego użycia. Czynniki wpływające to temperatura, pH, obecność zanieczyszczeń i cechy elektroniczne katalizatora.

Zastosowania katalizacji obejmują przemysł chemiczny (np. synteza amoniaku, procesy krakingu i inne procesy z użyciem różnych katalizatorów), motoryzację (katalityczne konwertery spalin) oraz biotechnologię (enzymatyczne reakcje w organizmach żywych).