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催化活性

催化活性,指物质的催化作用的能力,是催化剂的重要性质之一。物质的催化活性是针对给定的化学反应而言的。工业生产上常以每单位容积(或质量)催化剂在单位时间内转化原料反应物的数量来表示,如每立方米催化剂在每小时内能使原料转化的千克数。由于固体催化剂作用是一种表面现象,催化活性与固体的比表面积的大小、表面上活性中心的性质和单位表面积上活性中心的数量有关。为了描述不同物质的催化活性的差异,也常将每单位表面积的催化剂在单位时间内能转化原料的数量称为比活性;将每个活性中心在1秒钟内转化的分子数称为周转数或转化数。

物质对特定反应的催化活性与反应条件有关,如反应物的浓度、反应温度等,所以也常用反应速度方程式中的反应速度常数、活化能等来表征催化剂的活性。通常,高活性的催化剂能在较低的温度下表现催化活性。有些物质在浓度很低或比表面积很小的情况下就能表现催化活性,例如某些金属材料容器的器壁亦可能对所贮物质起催化作用。但常用的工业催化剂多为比表面积较大的材料,例如,镍块对于油脂加氢制硬化油不表现明显的催化活性,而高分散度的则为良好的催化剂。催化剂的活性并非一成不变,由于催化剂中毒烧结等原因,催化剂在使用过程中会逐渐衰退,最终失去活性。若在反应系统中同一催化剂能对两个以上的反应起催化作用,则该催化剂对不同反应的催化活性之比值就决定了它对特定反应的催化选择性(见催化剂选择性)。催化活性可在实验室内用特殊装置测定(见图),即在盛有催化剂的反应器中投入原料,在规定的反应条件下进行反应,测量催化反应前后原料消耗的数量和产物生成的数量。但在工业装置中使用时所表现出的催化活性,不一定与实验室结果相同,因为它还与反应器的设计、操作条件、反应物的纯度、催化剂使用剂齿(表示催化剂使用过的时间)有关。

催化即通过催化剂改变反应物的活化能,改变反应物的化学反应速率,反应前后催化剂的量和质均不发生改变的反应。

化学反应物要想发生化学反应,必须使其化学键发生改变,改变或者断裂化学键需要一定的能量支持,能使化学键发生改变所需要的最低能量阈值称之为活化能,而催化剂通过降低化学反应物的活化能而使化学反应更易进行,且大大提高反应速率。

原来是从溶液离子的活动度和酶的活性开始,上至高级生命系统和生理机构的功能活动都适用的一种极其概括的非专门术语。活性最初仅仅源于机能或作用(action)一词,但按各具体事例重新下定义后,才作为特定术语来应用。大致可分为两种情况:(1)与休止(resting)状态或无活(动)性(inactivity)相对应,仅在定性的意义上使用此词;(2)作为测定活动强度的尺度来下定义时使用此词。对赋予活性意义时,一般使用活性化或激活(activation);在指去除活性时,则使用非活性化或失活(inactivation)等词。在刺激生理学中有关兴奋膜的反应性(reactivity),对不限于简单地被动去极化并伴有一定结构上的变换被看作是主动的(active)而不连续的反应,也用此词来称呼。

活性是指具有生命力 能够顽强活跃下去的一种活动性质。

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