katalizátor

Katalyzátor je látka, která zvyšuje rychlost chemické reakce tím, že poskytuje alternativní cestu s nižší aktivační energií. Při reakci se katalyzátor naopak nevyčerpává a na konci procesu zůstává ve stejné chemické skutečnosti, takže je opakovaně použitelný.

Katalyzátory se dělí podle fáze, ve které probíhají reakce. Homogenní katalýza probíhá, když katalyzátor a reaktanty jsou ve stejné fázi (např. v roztoku). Heterogenní katalýza využívá pevný povrch katalyzátoru, na který se reakční molekuly vázají a na povrchu probíhají reakce; tento typ je klíčový v průmyslové chemii a v automobilových katalyzátorech. Biologické katalyzátory, enzymy, patří do enzymatické katalýzy a vyznačují se vysokou specifitou a různorodou funkční specializací.

Obecný mechanismus zahrnuje adsorpci reaktantů na aktivní místa katalyzátoru, následnou chemickou přeměnu a desorpci produktů. Aktivní místa mohou být specifická pro určité molekuly; katalyzátor sám zůstává nezměněn, avšak může být poškozen toxiny, vysokými teplotami či znečištěním, což vede ke ztrátě účinnosti. V praxi se často používá regenerace nebo výměna katalyzátoru.

Mezi významné katalyzátory patří železný katalyzátor v Haber-Boschově procesu výroby amoniaku, vanadiový pentoxid ve kontaktním procesu výroby kyseliny sírové, a zeolity v petrochemii. V automobilové technice hraje klíčovou roli katalyzátor výfukových plynů na bázi platiny, paladia a rhodia, který snižuje emise CO, NOx a uhlovodíků.