Катализатор что это такое в повседневной жизни


Люди-катализаторы

Есть люди, которые буквально вскрывают нас. Через какое-то качество: целеустремленность, правдивость, щедрость, трудолюбие, нормальность, тупость, циничность, духовность и т.д. Им не обязательность даже что-то говорить нам, достаточно одного их присутствия, чтобы внутри мы начинали дрожать от гнева, страха или возмущения, испытывать жар или холод, чувствовать прилив адреналина, готовиться к глубокой обороне и т.д. Даже достаточно увидеть комментарий этого человека в сети, как в нас запускаются указанные психосоматические процессы.Эти люди КАТАЛИЗАТОРЫ, и они чрезвычайно важны для нас. Они сами могут быть неидеальны, но их присутствие эффективно высвечивает наши отклонения-искажения в каком-то качестве. Взаимодействие с катализаторами всегда болезненно, но зато они помогают нам учиться, увидеть свое истинное лицо.

Приведу пример. Допустим, я считаю себя хорошим человеком: в меру добрым, в меру правдивым, щедрым, терпеливым, стараюсь не думать о других плохого, занимаюсь какими-то практиками и т.д. И тут я встречаю человека, который реально и добрый, и щедрый, и открытый, и удачливый, при этом о духовных практиках он слышал только краем уха, но никогда такой фигней не занимался. И все, пипец, потому что я вижу, что на самом деле вот он - настоящий хороший человек, а я никакой не хороший, а так, жалкое неуклюжее подобие, и в этот момент во мне нет уже терпения и терпимости, доброты и принятия, потому что мне хочется найти в нем недостатки и уничтожить за то, что он пришел и разрушил мой уютный мирок.

Принять катализатор - значит учиться. Отказаться - значит упорствовать и уворачиваться от учебы. Думаю, я понимаю, почему фарисеи распяли Иисуса, нестерпимо было увидеть рядом с собой настоящие Святость и Свет, который высвечивает любые недостатки.

kulumera.livejournal.com

«Нужны структуры с большим количеством дефектов»

Вся современная химическая промышленность — получение топлива, косметики, чистящих средств, лекарств — основана на использовании химических катализаторов. С помощью гетерогенного катализа решаются и экологические проблемы, связанные, например, со снижением уровня вредных выбросов и глобальным потеплением. О том, какие актуальные задачи приходится решать сейчас ученым, которые занимаются гетерогенным катализом, какие катализаторы применяются сейчас и какие экологические и химические процессы остро нуждаются в новых катализаторах, N + 1 побеседовал с британским ученым профессором Грэмом Хатчингсом (Graham J. Hutchings) из Кардиффского университета — химиком, который стоял у истоков гетерогенного катализа на основе золота.

N + 1: Профессор Хатчингс, складывается ощущение, что современное общество несколько недооценивает роль катализаторов в повседневной жизни. Вы можете объяснить, почему катализаторы — это важно?

Грэм Хатчингс: Да, катализаторы сейчас — это далеко не только реактивы для химической промышленности. 90 процентов всех товаров, которые производятся сейчас промышленно, на каком-то из этапов своего производства требуют использования катализаторов. При этом большинство людей просто не знают об их существовании, и меня это очень огорчает.

Множество проблем, с которыми сталкивается современное общество, могут быть частично решены с помощью катализаторов. Возьмем, например, проблему очистки воды. Сейчас она осуществляется с помощью хлорирования. Такие методы не всегда доступны, и если люди будут нуждаться в большом количестве чистой воды, то в этом им помогут устройства, способные получить водород из воды с помощью электролиза. Этот водород при наличии катализатора будет реагировать с кислородом воздуха с образованием перекиси водорода in situ. И уже эту перекись можно использовать для очистки воды. Необходимое для этого устройство может быть достаточно небольшим, тогда как сейчас перекись водорода необходимо доставлять оттуда, где ее производят.

Грэм Хатчингс

Cardiff University

То есть получается, что вода сама становится источником вещества, которое ее очищает?

Да. Вы берете грязную воду, подвергаете ее электролизу и очищаете с помощью перекиси водорода. В конечном счете это может привести к совершенно новому способу очистки воды по сравнению с теми методами, которые существуют сейчас.

Еще один пример, в котором роль катализаторов очень велика, — это получение средств для стирки, очистки и дезинфекции. Сейчас для этого применяются специальные таблетки или жидкости, но вся очистка может происходить за счет кислорода, которого в атмосфере 20 процентов. Для это необходим катализатор, способный использовать окисление кислородом для стирки. Это не моя идея, подобные вещи предлагаются уже давно. Основная проблема такого подхода — это не разрушить при стирке и саму одежду.

Огромный успех катализа уже сейчас — это катализаторы для автомобильных выхлопов. В 70-х и 80-х годах XX века из-за выхлопных газов воздух в некоторых местах было настолько грязным, что правительства стали искать решение этой проблемы. В результате были разработаны каталитические автомобильные конвертеры. Большинство людей знает что-то о катализе именно из-за каталитических конвертеров. Не из-за азотного катализа, не из-за реагентов для стирки одежды, а именно из-за них.

Метанол, углекислый газ и перекись водорода

А какие реакции (может быть, в промышленности) наиболее остро нуждаются в катализаторах именно сейчас? И для каких реакций вы хотели бы увидеть работающий катализатор, которого пока не существует?

Первая из этих реакций — это получение метанола из метана и кислорода (2Ch5 + O2 → 2Ch4OH), скажем, при 200 градусах Цельсия. Это очень важная реакция. Ее пытаются провести уже сотню лет. Каждые десять лет появляется какой-то проблеск, новая статья, очередной шаг вперед. Например, недавно мы показали, как с помощью коллоидных катализаторов на основе золота и палладия при 50 градусах Цельсия можно захватить кислород и радикалы метана и сделать метанол.

Появление катализатора для этой реакции было бы большим достижением, так как четыре процента природных газов сейчас просто сжигают, потому что не знают, как их использовать из-за того, что они недостаточно чистые. Было бы логично разработать каталитический метод, позволяющий из метана сделать метанол, который можно транспортировать. Тогда метан не придется сжигать до углекислого газа. А переработка углекислого газа — это вторая очень важная проблема, которая требует катализатора: реакции углекислого газа с водородом с образованием полезных молекул (CO2 + h3 → CxHy + h3O).

И третья важная реакция, которую я бы хотел упомянуть, — это реакция водорода и кислорода с получением перекиси (h3 + O2 → h3O2). Пероксид водорода сейчас получают непрямым методом — с помощью антрахинонового процесса. Вы берете молекулу антрахинона, гидрируете ее, потом окисляете — и получаете молекулу перекиси. Это полностью непрямая реакция, кислород и водород в таком процессе никогда не находятся вместе, потому что это взрывоопасная смесь. Но куда проще было бы проводить прямую реакцию из водорода и кислорода в разбавленных условиях, чтобы сразу получать перекись водорода нужной концентрации. Сейчас перекись, чтобы ее можно было транспортировать, получают в концентрированном состоянии, а затем в том месте, где будут использовать, разбавляют. А если появится распределенное производство пероксида водорода, который можно получать в концентрациях 3–8 процентов (а не 40–50, как сейчас), то удастся избежать затрат на транспортировку.

Я уверен, что есть еще много реакций, не менее важных. Но для меня на первом месте стоят эти три, вроде бы простые, реакции, для которых необходимо открыть эффективный катализатор. И если какой-нибудь молодой ученый сумеет найти катализатор хотя бы для одной из них, он сразу сделает себе имя.

Вы можете подробнее рассказать про использование катализа для восстановления углекислого газа? Постоянное повышение уровня CO2 в атмосфере — одна из острых экологических проблем в современном мире. Насколько реалистичным и эффективным может быть каталитическое восстановление CO2 до, скажем, углеводородов?

Я считаю, что эту проблему надо как-то решать, ведь бесконтрольное повышение уровня углекислого газа может привести к катастрофе. Восстановление углекислого газа — это способ удерживать его концентрацию на одном уровне. Для этого надо использовать водород, который добывается из возобновляемых источников. На данный момент восстановление возможно с помощью электролиза, но в будущем это могут быть ветроэнергетика или гидроэнергетика. Причем для того, чтобы превратить углекислый газ в топливо, вы используете только тот углерод, который находится в углеродном цикле, а не ископаемые ресурсы. То есть вы не добавляете в цикл дополнительный углерод: немного взяли — немного вернули обратно. При этом содержание CO2 в атмосфере остается на одном и том же уровне. Я думаю, что технологии для осуществления таких механизмов уже очень близки.

Другой вопрос — до чего восстанавливать углекислый газ. Если вы получаете из углекислого газа метан, то его нужно транспортировать по газопроводу. Альтернативой метана может быть метанол: он жидкий, и его можно перевозить в цистернах, что намного проще. Если у вас точечный источник углекислого газа, например электростанция, то имеет смысл проводить туда газопроводы. Но в большинстве мест нужной инфраструктуры нет, поэтому мне кажется, что метанол — это более подходящий вариант.

Есть ли сейчас такие катализаторы, эффективности которых хватает, чтобы осуществлять все эти процессы?

Да, для реакции восстановления углекислого газа до метана сейчас уже существуют достаточно эффективные катализаторы. Проблема же восстановления углекислого газа до метанола в том, что большинство катализаторов, способных осуществлять такую реакцию, были разработаны для реакции с водородом оксида углерода(II) — CO. Они хорошо работают, но проблема при переходе на оксид углерода(IV) в том, что из-за лишнего атома кислорода при реакции образуется лишняя молекула воды, которая приводит к дезактивации катализатора.

Так что прямо сейчас эффективных катализаторов для такой реакции у нас нет. Но мы не так далеки от их получения: сегодня очень активно исследуют катализаторы на основе палладия, которые превращают углекислый газ и водород в метанол.

Золото и другие новые материалы

По большинству статей, которые выходят последнее время, складывается ощущение, что химики в основном продолжают использовать те же катализаторы, что и раньше: благородные металлы (такие как платина, палладий и золото), переходные металлы (например, железо и никель) и материалы на основе оксидов переходных металлов. Новых катализаторов действительно появляется довольно мало или это ложное впечатление?

Это не совсем так. Только что вы сами среди перечисленных материалов назвали золото. Если посмотреть статьи тридцатилетней давности, то там золота в списке катализаторов вы не найдете. Тогда люди считали, что золото — это благородный металл, который ни с чем не реагирует и поэтому не может быть катализатором. Лишь позже обнаружили, что у золота есть каталитические свойства. И уже совсем недавно на основе золота сделали первый эффективный коммерческий катализатор.

Думаю, что новые эффективные катализаторы появляются примерно раз в десять лет. Например, первые статьи по катализаторам с цеолитной структурой появились в середине 1970-х. С тех пор они активно используются, например, для конверсии метанола в компоненты бензина.

Кристаллическая структура катализатора на основе алюмосиликатного цеолита

Wikimedia commons

Потом, в конце 1980-х, ученые посмотрели на цеолитные катализаторы и решили, что могут сохранить структуру, но поменять в ней некоторые атомы. Например, заменить цирконий на алюминий и титан и сделать катализатор для окисления. Сейчас такой катализатор продается и его используют для того, чтобы из пропилена с помощью перекиси водорода сделать пропиленоксид. А еще с помощью него можно получать нейлон.

Материалы со структурой цеолита — одни из тех, которые работают. Сложно отказаться от работающей структуры. Сегодня существует много новых цеолитных мезопористых материалов.

После этого, уже в 2000-е годы, люди начали работать над так называемыми «металл-органическими каркасными структурами», которые являются следующей стадией после цеолитов. Для получения металл-органических каркасов вам нужно иметь металл, связывающий элемент и органическую группу. Одна из проблем этих структур — то, что они не очень устойчивые. И их используют больше для очистки газов, чем для катализа реакций. Но я подозреваю, что через несколько лет эти материалы тоже очень сильно разовьются.

Кристаллическая структура катализатора со структурой металл-органического каркаса MOF-5. В центре расположен ион металла, например цинка, а снаружи — органические группы

Wikimedia commons

А что такого особенного в золоте? Чем оно заинтересовало вас и почему катализаторы из золота оказались такими эффективными?

Мне повезло оказаться одним из первых, кто стал изучать золото в качестве катализатора. Когда я еще работал на производстве в начале своей карьеры, мне нужно было найти более эффективный катализатор для реакции гидрохлорирования ацетилена. Я стал изучать статьи, и мне попалась одна работа, авторы которой проверяли тридцать хлоридов различных металлов на углеродной подложке. Они получили взаимосвязь, которая мне тогда показалась неправильной и не могла использоваться для предсказания свойств.

А потом я посмотрел на их результаты внимательнее и понял, что те же данные лучше представить в другом виде. И поэтому я перестроил их в виде зависимости активности от электрохимического потенциала. Это было в 1982 году — в эпоху бумажных статей и книг, до наступления эры интернета. И вот я построил эти зависимости, получил гладкую кривую и подумал: «О, это интересно!» И исходя из этой зависимости получалось, что золото должно быть самым хорошим катализатором, и это казалось правильным.

Я подумал, что можно использовать переход Au(I) — Au(III). Поскольку я тогда работал на производстве, то я пришел к своему начальству и сказал, что неплохо бы проверить эту реакцию. И они согласились. Это стоило немало денег, потому что все нужные реактивы были недешевыми. И вообще, использовать золото для реакции между ацетиленом и хлороводородом при высокой температуре — это очень экспериментальная программа. Но в итоге нам удалось показать, что золото действительно является очень эффективным катализатором.

Но из-за чего? Почему именно золото оказалось таким эффективным, хотя никто этого не ожидал?

Для реакции гидрохлорирования ацетилена все дело в возможности осуществления этого перехода Au(I) — Au(III).

Неожиданное открытие у золота способности быть эффективным катализатором по-настоящему впечатляет. После этого все стали считать, что оно — идеальный катализатор вообще для всего. Но это не так. Я думаю, что умный ученый — это тот, который не следует за всеми, а создает что-то новое. Я был так очарован золотом, потому что был одним из первых. Видеть 33 года спустя, что его запускают в промышленное производство, очень приятно.

Тех веществ, которые можно использовать как катализаторы, получается, не так уж и много. Как можно сделать так, чтобы каждый катализатор подходил под определенный тип химических реакций?

Для этого их надо немного модифицировать. Например, в случае благородных металлов все чаще используют сплавы. Или несколько изменяют их состав. Можно объединять металлы с неметаллами, и работы в этом направлении надо вести более интенсивно, чем сейчас.

Вообще мне кажется, что в будущем процесс разработки катализаторов (catalyst design) будет двигаться в первую очередь за счет теории, чего не наблюдалось в прошлом. Все численные методы значительно улучшились за последние двадцать лет. Это тот способ, с помощью которого мы можем определить, по какому механизму пойдет та или иная реакция.

При этом и наш взгляд на то, как надо проводить эксперименты, в последнее десятилетие тоже изменился. Сегодня внимательно изучают реакции in situ, пытаясь увидеть, что происходит с веществами в условиях протекающей реакции. Поэтому я думаю, что сочетание экспериментов с теорией поведет нас в нужном направлении.

Аморфные структуры и подложки

А какие еще механизмы существуют для повышения эффективности катализаторов, кроме изменения их химического состава? Изменение морфологии материала, повышение удельной площади поверхности, что-то еще?

Есть одна вещь, которую всегда полезно помнить применительно к материалам для гетерогенного катализа. Процесс катализа, как правило, проходит на дефектах кристаллической структуры катализатора. Поэтому, чтобы увеличить эффективность катализатора, нужно увеличить в нем количество этих дефектов.

Если вы посмотрите в научные статьи по материаловедению, то увидите множество способов для получения структур с очень высокой степенью кристалличности. Но для катализа они не подходят, это просто красивые структуры. Для катализа нужны структуры с большим количеством дефектов. Для этого хорошо подходят аморфные материалы, у которых нет четко определенной структуры.

В своих исследованиях для получения таких материалов мы используем методы очень быстрого осаждения, обычно с использованием сверхкритического CO2, который играет роль антирастворителя [и приводит к высаливанию. — Прим. N + 1]. И в результате образуется очень аморфный неупорядоченный материал, у которого удельная площадь поверхности и активность в химических реакциях значительно больше, чем у кристаллических материалов.

Так, в 2016 году мы опубликовали в Nature статью о получении джорджеита. Это очень редкий минерал, который на Земле встречается всего в трех местах. Мы же смогли искусственно получить его в чистом виде. Он абсолютно аморфный — и оказался более эффективным катализатором для реакции конверсии водяного газа, чем малахит. Причем именно потому, что у него более дефектная структура.

Микрофотографии катализаторов, полученных из джорджеита (слева) и малахита (справа)

Simon A. Kondrat et al./ Nature, 2016

Насколько я знаю, еще один способ увеличить активность катализатора — это использование наночастиц. Вы в своих работах, например, предлагали катализаторы на основе золотых наночастиц. Насколько эффективен такой подход? Он в чем-то лучше, чем осаждение аморфных материалов?

Да, вы правы. Такой подход довольно эффективен. Но сейчас более актуальна другая тема — катализ на отдельных атомах. Отдельные атомы можно равномерно распределить по подложке (чем больше будет ее площадь, тем лучше), и на них будет проходить катализ. Такой метод значительно более эффективен, чем с использованием наночастиц, в каждой из которых около двух тысяч атомов.

Ученые начинают понимать, что такой подход мог бы стать логичным шагом вперед. Потому что в таких катализаторах подложка, на которую помещают отдельные атомы, выполняет роль большого лиганда. Электроны могут переходить с атома на подложку и наоборот. Поэтому если подложка проводит электрический ток, как углерод, то это поможет изменить их степень окисления и химическую активность. Можно использовать и полупроводниковую подложку, такие материалы тоже очень интересны. Я уверен, что в будущем будет очень много исследований в этой области.

Раньше возможность использования отдельных атомов не рассматривали просто потому, что не могли увидеть их экспериментально. На микрофотографиях ученые видели отдельные наночастицы и другие структуры нанометрового размера, но не видели атомы. А сейчас мы можем увидеть отдельные атомы и знаем, что они там есть. Это стало возможно благодаря просвечивающей электронной микроскопии с коррекцией аберрации. Такие микроскопы появились в 2007 году.

Микрофотографии катализатора на отдельных атомах для реакции окисления CO. Кругами обведены отдельные атомы платины в структуре оксида железа FeOx

B. Qiao et al./Nature Chemistry, 2011

Вы начали говорить про роль подложки в гетерогенном катализе. Катализаторы — это же не просто вещества, которые добавляются в раствор, а сложные системы, которые осаждаются на специальную субстрат. Насколько сильно эффективность катализатора зависит от подложки, на которую его осаждают?

Да, все мои предыдущие комментарии касались гетерогенного катализа, при котором катализатор и реагенты должны оставаться в разных фазах до конца реакции. Поэтому свойства подложки очень важны. Люди думают о ней просто как о материале, на который происходит осаждение. Но на самом деле она выполняет очень важную роль, потому что создает активные участки на границе раздела фаз, благодаря чему сильно меняется структура катализатора.

Есть очень элегантный пример. В 2008 году в Nature была опубликована работа, авторы которой сделали кластер из 55 атомов золота, — очень красивую структуру, которая удерживалась в устойчивом состоянии за счет лигандов. А затем нанесли эти кластеры на углеродную поверхность, чтобы золото выполняло реакцию получения пероксида. Но если вы посмотрите на микрофотографии, то увидите, что во время осаждения кластеры разрушились и возникла смесь из наночастиц разного размера — совсем не то, что ожидалось. [На других использованных подложках — из оксида кремния и нитрида бора — такого эффекта не наблюдалось. — Прим. N + 1]

Поэтому подложка очень часто может изменить то, что у вас есть. Например, в случае золота, осажденного на углеродные поверхности с большой удельной площадью, именно подложка заставляет катализатор работать.

Микрофотография золотых наночастиц, осажденных на углеродную подложку (слева) и распределение этих частиц по размеру после осаждения (справа)

M. Turner et al./ Nature, 2008

Раскроете напоследок секрет, как сделать эффективный катализатор?

[Смеется] Прекрасный вопрос. Проработав в катализе сорок лет, могу лишь сказать, что не знаю ответа на него. Я думаю, что на протяжении моей жизни эта область исследования постепенно взрослела, и теперь мы способны почувствовать, где теория должна объединяться с экспериментом. Раньше это было непонятно и все приходилось делать методом проб и ошибок.

Еще одна важная вещь: сегодня эксперименты протекают намного быстрее, чем раньше. Поэтому можно успеть сделать намного больше. Но эксперименты тоже надо выбирать внимательно. Поставив сотню экспериментов, организованных неправильно, вы не ускорите процесс.

Так что если бы я знал секрет, то уже давно решил бы проблему катализаторов и для получения перекиси водорода, и для восстановления углекислого газа, и для окисления метана.

Беседовал Александр Дубов

nplus1.ru

Катализаторы - Тайные знания о человеке

Я уже говорила о том, что называю их главными раздражителями в своей жизни. У каждого из нас катализатор присутствует в жизни. Они очень необходимы человеку для активации его жизненного урока. Обычно в роли катализаторов выступает один из родителей, Или кто-то очень близкий с детства человек. Нужно отдать должное этим людям. Ведь именно, благодаря их стараниям, мы становимся «внутренними бунтарями». Находить общий язык с катализаторами вовсе не так просто. Они или игнорируют наше существование или постоянно подчёркивают нашу никчемность. Наработанные нами энергетические штампы при помощи катализаторов самые прочные и трудно поддающиеся «исцелению». Напоминаю, что энергетические штампы – это особая форма энергии, которая запечатлевается в человеке, посредством определённых переживаний на протяжении одной жизни. Это эмоциональные зависимости человека. Они бывают, как положительными, так и отрицательными. Не исцелённые нами энергетические штампы, включаются Душой в Ядро личности и проходят через все последующие земные воплощения человека. Примеры энергетических штампов: «Не с моим счастьем «это» иметь»! «Я никому не нужен»! «Меня никто не любит»! «Не в деньгах счастье»! «На мне лежит проклятие рода»!

Безусловно, катализаторы помогают и энергетической матрице проводить с нами жизненный урок, но большей частью их роль связана с формированием в человека энергетических штампов. Как вы уже поняли, катализаторы не абстрактные сущности, а конкретные очень близкие нам кровные люди. С одной стороны мы их любим, а с другой стороны не понимаем их поведения по отношению к нам.

old.mysteryexp.org.ua

Катализаторам в моей жизни

Читая эту книгу, вы много раз встретите упоминание о ка­тализаторах в жизни человека, ответственных за актива­цию его жизненного урока. Обычно катализатор — это один из родителей или кто-то очень близкий человеку в детстве. Эти личности оказывают огромное влияние на всю нашу жизнь. Я расскажу вам о катализаторах моей жизни, поскольку эта книга посвящена им.

Всю свою жизнь я был в очень близких отношениях с ма­терью. У нее была невероятная способность видеть меня на­сквозь. Несмотря на все мои попытки устроить вокруг себя «дымовую завесу», она всегда знала, когда я пытался пере­хитрить других и даже когда я пытался обмануть себя самого. Я всегда мог рассчитывать на то, что она поможет мне пра­вильно увидеть и оценить мою жизнь. А главное, мама учила меня быть честным с самим собой.

Моя мама всегда верила в то, что ее призвание — стать пи­сательницей. У нее была мечта написать историю собственной жизни и поделиться с миром самыми важными своими откры­тиями. Она постоянно писала статьи и посылала их в любимые журналы. Хотя ее мудрость была бы неоценимым даром для этого мира, мне кажется, ее голоса так никто и не услышал. Я знаю только один случай, когда ее напечатали. Это была статья, которую она написала о нашей с Барбарой свадьбе

30 лет назад. Барбара потеряла свою мать, когда была еще очень мала, и моя мама любила ее как собственную дочь. Ста­тья называлась «Мать жениха и невесты».

Мама рано умерла от рака груди. Ей было всего 53. Сейчас, когда я пишу эти строки, мне столько же. Когда она ушла, мое понимание жизни было совсем не таким, как сейчас. Хотя она заложила фундамент моего сегодняшнего духовного миро­восприятия, в то время я еще не занимался духовной работой. И все же глубоко внутри я знал: хотя мама умерла очень рано, она завершила то, для чего пришла в этот мир. Незадолго до смерти она обрела счастье в новом браке, последовавшем за трудным разводом с моим отцом. Несмотря ни на что, она ни­когда не переставала любить папу. Хотя ей пришлось несладко, она никогда не становилась в позу жертвы. Она нашла в себе силы и обрела счастье в новых отношениях. Мама и отчим были женаты всего год, когда она ушла от нас.

Я никогда не забуду, как пришел в ее кабинет через не­сколько дней после ее смерти. Новая пишущая машинка сто­яла на красивом столе, перед открытым окном. Здесь мама собиралась написать свою историю... Я сел у ее стола, положил пальцы на клавиши пишущей машинки и долго глядел в окно, пытаясь представить себе, каково это — писать книгу.

Мой отец был глубоким мечтателем и обладал потрясаю­щей способностью проявлять в жизни все, о чем ему мечта­лось. У него была любовь к жизни и к людям, которую ощущал каждый, с кем он общался. Он был как добрый волшебник из сказки. Все любили Джека. И хотя он покинул нас много лет назад, его старомодное чувство юмора присутствует на каждой семейной встрече. Когда кто-нибудь из наших вспоминает одну из папиных любимых шуток, мы чувствуем, что он реально все время остается с нами.

Папа обожал помогать другим. Люди любого возраста и по­ложения искали встречи с ним, чтобы поделиться своими про­блемами. Он никогда никому не отказывал. Мы часто шутили, что он уже заслужил научную степень по «консультированию за кухонным столом», хотя на самом деле его специальностью по окончании колледжа была электротехника. Позже он решил учиться на психолога и эту свою мечту тоже начал воплощать в жизнь. Он делал то, что любил делать, — теперь уже в качестве профессионального консультанта и ведущего семинаров. Папа сдал все экзамены и работал над заключительной частью своей докторской диссертации по психологии, когда смерть прервала его работу. Хотя я не ходил на его «необычные» психотерапев­тические группы и семинары, он часто рассказывал о достиже­ниях, которые делали посещавшие их люди. Он очень любил учить других людей и помогать им расти. Однако ему было очень трудно зарабатывать на жизнь этой работой, которую он так любил, Теперь-то я могу сказать, что он просто слишком рано пришел в наш мир. И я посвятил свою первую книгу ему как Работнику Света, опередившему время.

Когда я только начал заниматься метафизикой, папа как-то пригласил меня на обед и, как обычно, с большой любовью и заботой попытался объяснить мне, как трудно зарабатывать этой работой «на хлеб насущный». Я выслушал его вниматель­но, но, как и все молодые люди, которые воображают, будто они в чем-то отличаются от родителей, продолжил заниматься тем, что считал своим. В последнее Рождество, которое мы провели вместе, я сообщил ему о том, что меня только что пригласили выступить перед группой людей в Вене, в одном из учреждений Организации Объединенных Наций. Он был очень рад за меня, и я почувствовал в нем какое-то ощущение завершенности. Тогда, впрочем, я не совсем понял, что это за чувство.

Даже когда папе было 73 года, он каждый день ездил на своем мотоцикле и играл в теннис, который был его страстью еще с молодости. Он предпочитал играть в смешанных парах: так, говорил он, можно знакомиться с симпатичными девушка­ми. Он всегда шутил, что умрет либо на теннисном корте, либо в постели с красивой блондинкой. Папа женился во второй раз на очень привлекательной белокурой особе. И, как и предска­зывал, он умер после того, как разделил со своей симпатичной партнершей радость победы на теннисном корте.

Я рассказываю об этом здесь потому, что я ведь и сам отец. И знаю: лучшее, на что я могу надеяться, — это на то, что дети продолжат мое любимое дело. Моя мать была писательницей, так и не дождавшейся публикаций, а отец — психологом и учителем, который так и не реализовал себя до конца. Я не сомневаюсь, что роли, которые я попросил их сыграть в моей жизни, когда писал ее сценарий, как нельзя лучше подходили для создания условий той работы, на которую я благословлен сегодня. Мои родители послужили в моей жизни прекрасными катализаторами, и я знаю, что они всегда рядом, за моим пле­чом. Они смотрят на меня и улыбаются!

Предыдущая12345678910111213141516Следующая

Дата добавления: 2014-12-17; просмотров: 439; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

helpiks.org

Что такое катализатор и для чего он нужен?

Катализаторы обеспечивают более быстрый исход любой химической реакции. Реагируя с исходными веществами реакции, катализатор образует с ними промежуточное соединение, после чего это соединение подвергается преобразованию и в итоге распадается на необходимый конечный продукт реакции, а также на неподвергшийся изменениям катализатор. После распада и образования необходимого продукта катализатор снова вступает в реакцию с исходными реагентами, образуя все большее количество исходного вещества. Данный цикл может повторяться миллионы раз, и если извлечь катализатор из группы реагентов, реакция может длиться в сотни и тысячи раз медленнее.

Катализаторы бывают гетерогенными и гомогенными. Гетерогенные катализаторы в ходе химической реакции образуют самостоятельную фазу, которая отделена разделяющей границей от фазы исходных реагентов. Гомогенные катализаторы, напротив, являются частью одной и той же фазы с исходными реагентами.

Существуют катализаторы органического происхождения, которые участвуют в брожении и созревании, они называются ферментами. Без их непосредственного участия человечество не смогло бы получать большую часть спиртных напитков, молочнокислых продуктов, продуктов из теста, а также мед и варенье. Без участия ферментов был бы невозможен обмен веществ у живых организмов.

Катализаторы, которые широко применяются в промышленном производстве, должны обладать целым рядом свойств, необходимых для успешного завершения реакции. Катализаторы должны быть высокоактивными, селективными, механически прочными и термоустойчивыми. Они должны обладать продолжительным действием, легкой регенерацией, устойчивостью к каталитическим ядам, гидродинамическими свойствами, а также небольшой ценой.

В нынешнем высокотехнологическом производстве катализаторы применяются при крекинге нефтепродуктов, получении ароматических углеводородов и высокооктанового бензина, получении чистого водорода, кислорода или инертных газов, синтезе аммиака, получении сернистой и серной кислоты без дополнительных затрат. Также катализаторы широко применяются для получения азотной кислоты, этилена, фталевого ангидрида, метилового и этилового спирта и ацетальдегида. Наиболее широко применяемые катализаторы – это металлическая платина, ванадий, никель, хром, железо, цинк, серебро, алюминий и палладий. Также довольно часто применяются некоторые соли этих металлов.

Видео по теме

www.kakprosto.ru

ПРОМЫШЛЕННЫЙ КАТАЛИЗ ХИМИЯ В ПОВСЕДНЕВНОЙ ЖИЗНИ И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ. Б. Лич - Справочник химика 21

Катализ играет центральную роль в прикладных исследованиях, создании технологических процессов, проектировании и работе промышленных предприятий. Успехи химической промышленности базируются главным образом на каталитической технологии. Создание новых катализаторов и их применение определили пути совершенствования химической технологии. Расширение сбыта, экономические и политические факторы в совокупности не только поощряют, но даже требуют постоянного усовершенствования каталитической технологии. [c.9] Совместное действие всех перечисленных факторов и определяет отличия промышленной химии от академической науки. Конечно, в обоих случаях действуют химические принципы и законы термодинамики. Одинаково и определение катализатора как вещества, которое изменяет скорость реакции и при этом не расходуется. Катализаторы не влияют на положение равновесия и не могут обеспечить протекание реакции, запрещенной термодинамикой. При действии катализатора снижается энергетический барьер активации реакций, идущих с уменьшением свободной энергии. В соответствии с законами термодинамики и химии катализаторы обеспечивают энергетически менее затрудненные пути реакции, но это позволяет эффективнее использовать сырье в перерабатывающей и химической промышленности. [c.9] На внешнюю диффузию влияют размер и форма частиц катализатора, соотношение между объемом и диаметром реактора и объемная скорость. От них зависит образование каналов, по которым протекают реагенты, режимы этих потоков, степень обратного перемешивания и время контакта. [c.10] Рекомендации по испытаниям катализатора в лабораторных реакторах даются в гл. 3. [c.10] Другой пример важности размера пор — гидрообессерива-ние тяжелых нефтей. Быстрая дезактивация катализатора связана с определенными размерами пор, и выход был найден в использовании носителей катализаторов либо с малыми [1L либо с большими [2] диаметрами пор. [c.11] В катализе теория нередко возникает после открытия явления. В идеале катализатор должен создаваться на основе теории, но эта цель пока еще не достижима ввиду сложности объекта каталитической науки. Кроме того, следует учитывать осложняющие экономические факторы, крайне важные для промышленности. [c.11] Для нахождения оптимальных путей превращения сырья в ценные продукты необходимы знания и совместное применение химии и экономики. Это особое требование, предъявляемое к ученым и инженерам, работающим в промышленном катализе. И каталитическая наука, и экономика изменяются со временем. Это дает гарантию, что будут разрабатываться новые, более усовершенствованные катализаторы, которые могут быть использованы для переработки как традиционного, так и нового сырья. Перемены, вызываемые новыми катализаторами, новыми и модифицированными процессами, изменениями экономики но-вых источников сырья, политические условия и ограничения, связанные с защитой окружающей среды, ставят перед промышленностью большие и интересные задачи. [c.11] Применение катализа в промышленности охватывает широкую область от теоретического предсказания каталитической активности до искусства приготовления катализаторов. Для обеспечения этого необходимы и исследования на переднем крае каталитической науки, и разработка подробных рекомендаций по созданию промышленного катализатора, перерабатывающе го определенный вид сырья в реакторе данной конструкции Кроме выбора катализатора нужно указать способ его регене рации, методы испытания его активности и контроля качества Особые аналитические и химические задачи возникают вследст вие необходимости обнаружить и удалить каталитический яд, содержание которого в сырье составляет одну миллионную или даже одну миллиардную долю. [c.11] Спектроскопия рассеяния ионов Масс-спектрометрия вторичных ионов (МСВИ) Магнитная восприимчивость. [c.12] В настоящее время, когда происходит переход к системе единиц СИ, но старые единицы все еще широко используются, возникают трудности взаимопонимания. Они остались и в данной книге и не исчезнут в течение еще многих лет. Поэтому в приложении к этому тому дана таблица терминов и единиц измерения. Хотя читателю может показаться странным, что в одной и той же главе книги температура указана в градусах Цельсия, Фаренгейта и Кельвина, однако это отражает реальную ситуацию, существующую в промышленности. [c.12] Кекуле, Клайзен, Фиттиг, Зандмейер, Фаворский, Дикон, Дьюар, Фридель и Крафте. [c.14] Промышленность синтеза аммиака работает на промотиро-ванных железных катализаторах. Группой БАСФ был разработан катализатор, позволяющий получать водород путем конверсии водяного газа. [c.15] На БАСФ Бош попытался восстанавливать монооксид углерода водородом при высоких давлениях, чтобы получить спирты и высшие углеводороды. В 1923 г. эта работа привела к синтезу метанола с использованием промотированной щелочью смеси оксидов цинка и хрома. В 1927 г. Фишер и Тропш получили синтетические углеводороды из монооксида углерода и водорода. К заключению о важности адсорбции реагентов на поверхности катализатора впервые пришли в период 1900—1920 гг. Были предложены механизмы Ленгмюра — Хиншелвуда и Ридила — Или. Адсорбция газов твердыми веществами, и в частности адсорбция водорода, была во многом непонятна. Например, было неизвестно, почему изменяется количество адсорбированного водорода или почему такое вещество, как палладий, может адсорбировать так много водорода. [c.15] Основным достижением 20-х гг. было разграничение Г. Тейлором активированной адсорбции, хемосорбции и физической адсорбции. Он же развил концепцию активных центров катализаторов. [c.15] Адсорбционные исследования преобладали в науке о катализе до тех пор, пока не стали доступными новые методы исследования. В 50-е гг. внимание было сосредоточено на взаимодействии между активным центром и адсорбатом, а сегодня спектроскопические методы продолжают давать информацию о типах связей с катализаторами. [c.15] На рис. 3 приведена диаграмма развития катализа. Конец 60-х гг. был временем активной разработки новых каталитических процессов. Перечень более поздних из них составлен фирмой Халкон интернэшнл [5] (табл. 2). Другие важные разработки включают семейство катализаторов ZSM, предложенных фирмой Мобил ойл корпорейшн , карбонилирование метанола в уксусную кислоту, осуществленное фирмой Монсанто , и новое поколение катализаторов переработки нефти, синтеза полиолефинов, оксихлорирования и т. д. [c.19] Состав немногих гетерогенных катализаторов остался неизменным в течение более десяти лет. Хорошим примером могут служить катализаторы на основе трихлорида титана для синте- за полиолефинов. История развития этих катализаторов, называемых катализаторами третьего поколения, кратко суммирована в табл. 3. В каждом поколении катализаторов имеются многие модификации, о чем свидетельствует большое число патентов, опубликованных конкурирующими фирмами. Аналогичные примеры можно было бы привести из области переработки нефти или для других процессов. [c.19] Цели промышленности и университетов во многом совпадают, способствуя развитию науки о катализе. Это находит выражение в подготовке научных работников такого профиля, организации центров по исследованию катализа, публикации книг и статей, консультациях, симпозиумах и конференциях по катализу, выделении субсидий на исследования и разделении расходов на исследовательскую аппаратуру. [c.21] Приблизительно 85 масс. % органических химических веществ, выпускаемых промышленностью, идет на получение пластиков. Роль катализа в синтезе мономеров и полимеров будет рассмотрена в разд. УП. Катализаторы полимеризации — тема гл. 6 настоящего тома и гл. 5 т. 3. [c.22] Промышленный катализ откликнулся на задачи борьбы с загрязнениями окружающей среды. Для удаления углеводородов, монооксида углерода и оксидов азота из газообразных отходов производства и выхлопных газов двигателей автомобилей используются катализаторы. Фундаментальной проблемой является разработка химических процессов, в которых загрязнение окружающей среды сведено к минимуму или полностью исключено. Катализаторы сыграют решающую роль в создании таких безотходных производств. Главной проблемой, потребующей решения в экологическом отношении, станет переход химической промышленности в следующем столетии с нефтяного сырья на угольное. [c.22]

Вернуться к основной статье

www.chem21.info


Смотрите также

Календарь

ПНВТСРЧТПТСБВС
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31      

Мы в Соцсетях

 

vklog square facebook 512 twitter icon Livejournal icon
square linkedin 512 20150213095025Одноклассники Blogger.svg rfgoogle