katalyzátor

Katalyzátor je látka, která urychluje chemickou reakci tím, že poskytuje alternativní cestu s nižší aktivační energií, aniž by sama byla během reakce spotřebována. Díky tomu se reakční rychlost výrazně zvyšuje a po skončení reakce zůstává katalyzátor ve své původní chemické podobě. Katalyzátory lze dělit na homogenní, kdy jsou jejich částice v jedné fázi s reagenty, a na heterogenní, kdy je katalyzátor pevný a reagenty probíhají na jeho povrchu. Existují také biokatalyzátory, nejčastěji enzymy, které se používají v biologických a průmyslových procesech.

Princip činnosti zahrnuje adsorpci reagujících molekul na povrch katalyzátoru, vytvoření aktivních meziproduktů a následnou desorpci produktů. Katalýza snižuje aktivovanou energii jednotlivých kroků reakce a může ovlivnit i selektivitu.

V průmyslu se používají široké spektrum katalyzátorů. Typickým příkladem je Haberův proces, který využívá železný katalyzátor k výrobě amoniaku. V hydrogenaci a dalších chemických reakcích se uplatňují zelezené, niklové či kovové katalyzátory na platině, paladiu či rhodiu. Katalyzátory jsou nezbytné také při výrobě methanolu, při oxidacích a dalších v petrochemii.

Automobilové katalyzátory, známé jako třícestné katalyzátory, používají kovy Pt, Pd a Rh a slouží k redukci emisí CO, oxidů dusíku a uhlovodíků na méně škodlivé látky (CO2, N2 a H2O). Jsou citlivé na toxiny jako olovo nebo síra a mohou být programově deaktivovány „poisoningem“ či zanesením.

Katalyzátory hrají klíčovou roli ve vědě i průmyslu, umožňují efektivnější syntézy, častější snižování emisí a celkově hospodárnější procesy.