Ko’mirni aktivlash

5.2. Faol ko'mir–elektron almashtirgichlar

Elektron almashtirgichlar va elektron ion almashtirgichlar ham xuddi shunday, amaliy jihatdan juda qulay tarzda ishlaydi, ular yordamida qattiq fazada oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarini amalga oshirish mumkin. Ushbu turdagi reaktsiyalar elektronlarning bir atomdan ikkinchisiga o'tishiga, zaryadlarning ionlar o'rtasida qayta taqsimlanishiga asoslanadi. Filtrlar, ustunlar kabi qurilmalarda oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarini amalga oshirishda chiqadigan eritma unga ta'sir qiluvchi oksidlovchi yoki qaytaruvchi vositadan ajralib chiqadi.
Elektronlarni osongina va qaytarib beradigan (qabul qiladigan) moddalarga faol ko'mir ham kiradi. Ular yuqorida tavsiflangan ion almashinuvi bilan bir qatorda elektron almashinuvi reaktsiyalarini ham amalga oshirishi mumkin – ionlarning (moddalarning) oksidlanishi yoki kamayishi. Shu bilan birga, yuqori haroratda faollashtirilgan oddiy ko'mir kamaytiruvchi xususiyatlarga ega, uning yuzasida o'zgaruvchan valentlik ionlarining yuqoridan pastgacha qaytarilish reaktsiyalari, masalan, ionlarning  kamayishi kuzatiladi . Kislorodli guruhlar sirtga kiritilganda oksidlanish-qaytarilish potentsiali odatda sezilarli darajada kamayadi. Ko'mirning bu xususiyatlari suvning oksidlanishida, moddalarning turli xil o'zgarishlarida, aralashmalarning chiqarilishida qo'llaniladi.

5.3. Faol ko'mir katalizatorlari

Faol ko'mirlarning sanab o'tilgan bir qator xususiyatlarining kombinatsiyasi (yuqori rivojlangan tuzilish, ionlarni almashtirish qobiliyati, yuqori elektr o'tkazuvchanligi, oksidlanish-qaytarilish qobiliyati va boshqalar) ularning turli xil kimyoviy jarayonlarni katalizlash qobiliyatiga olib keldi.
Kataliz fenomeni va katalizatorlarning kimyo, biologiya va hayotdagi ahamiyatini ortiqcha baholash qiyin. Tirik organizmda ko'plab jarayonlar biokatalizatorlar – fermentlar ta'sirida sodir bo'ladi. Kimyo sanoatida barcha o'zgarishlarning 90-95% katalizatorlar yordamida amalga oshiriladi. Katalizni "kimyoning sehrli tayoqchasi"deb atash bejiz emas.
Bundan tashqari, kuchli kislota ta'siri ostida yon jarayonlar tez-tez sodir bo'ladi va begona mahsulotlarni ajratish uchun qo'shimcha operatsiyalar, juda katta uskunalar va boshqalar talab qilinadi.asosan yuqori molekulyar og'irlikdagi erimaydigan kislotalarni ifodalovchi ion almashinadigan qatronlarning amaliyotga keng tatbiq etilishi ularni bir qator organik sintez reaktsiyalarida eruvchan kislotalar o'rniga qo'llash g'oyasiga olib keldi.Bunday holda, sintez tugagandan so'ng, ortiqcha kislotani zararsizlantirish va mahsulotdan ajratish kerak edi. Amalda, ilgari bu jarayonlarda oltingugurt kabi kuchli kislotalar ishlatilgan. Efirlarning sintezi va gidrolizi, suvsizlanish, yorilish kabi bir qator sanoat jarayonlari eruvchan kislotalar va ishqorlar tomonidan tezlashadi. Ushbu kashfiyotning ahamiyatini quyidagi misol yordamida tushuntirish mumkin. 50-yillar oxirida 60-yillar boshida USSR fanlar akademiyasining fizik kimyo institutida D. N. Starjeskoning kashshoflik ishlari bajarildi, u faol ko'mir (anion almashinuvchilari) va oksidlangan (kation almashinuvchilari) ning turli modifikatsiyalari kislota-asos tipidagi reaksiyalarda turli katalitik xususiyatlarga ega ekanligini ko'rsatdi. Ma'lum bo'lishicha, ionitlardan bunday foydalanish texnologiyada bir qator afzalliklarni keltirib chiqaradi, ularning asosiylari texnologik jarayonni loyihalashning soddaligi, katalizatorni reaktsiya massasidan ajratish qulayligi, ustunlarda uzluksiz jarayonning imkoniyati, harakatning yumshoqligi va selektivligi va boshqalar. D. N. Strazhesko va uning hamkasblari oksidlangan ko'mirlar ularning yuzasida kislotali (protogen)bo'lganligi sababli guruhlar kislota-asos tipidagi tipik reaktsiyalarda yuqori katalitik faollikka ega, shuningdek, ko'mirlarning katalitik ta'siri va ularning sirt tabiati o'rtasida aniq bog'liqlik o'rnatgan: faol ko'mir (anionit) nomlangan reaktsiyalarning borishiga deyarli ta'sir qilmaydi, oksidlangan ko'mirlar ishtirokida esa sezilarli darajada katalitik ta'sir mavjud. foydalanish bilan bir xil tartibda eriydigan kislotalar yoki kuchli kislotali kationitlar. Shu bilan birga, oksidlangan ko'mirlar ion almashinadigan qatronlarga qaraganda ancha yuqori kimyoviy va termodinamik qarshilik bilan ajralib turadi va 300-400°s haroratgacha ishlatilishi mumkin, qatronlar esa 100°S yoki undan yuqori haroratlarda parchalanadi va faolligini yo'qotadi.
Ko'mirning katalitik xossalari g'ovakli tuzilishi, sirt tabiati o'zgarishi, modifikatsiya qiluvchi qo'shimchalar kiritilishi va boshqalar bilan yo'nalishli ravishda o'zgartirilishi va diversifikatsiya qilinishi mumkin.hozirgi vaqtda faol va oksidlangan ko'mirlar bilan tezlashadigan ko'plab turli xil katalitik jarayonlar ishlab chiqilgan.