O„zbekiston respublikasi oliy va o„rta maxsus ta`lim


Download 4.15 Mb.
Pdf ko'rish
bet61/81
Sana25.08.2023
Hajmi4.15 Mb.
#1670003
1   ...   57   58   59   60   61   62   63   64   ...   81
Bog'liq
Физик ва коллид химия. Дарслик

2
S, HgC1
2
, PH
3
va boshqalar 
katalizatorni qaytmas zaharlaydi. 
Yig„ilib boradigan zaharlanishda esa katalizator reagent tarkibidagi oz 
miqdor zahar ta`sirida passivlashadi. Bunda vaqt o„tishi bilan reaksiya tezligi 
kamaya boradi. 


191 
Qulay zaharlanish usulida esa katalizatorning aktivligini kamaytiruvchi 
qo„shimchalar katalizator aktivligini kamaytirish bilan birga uni tabiatini va 
funksiyalarini o„zgartirib, natijada ko„p bosqich bilan boradigan jarayon biror 
oraliq bosqichida to„xtab qoladi. Ma`lum zahar ma`lum katalizator uchungina 
qo„llanishi mumkin. Har qanday zaharlarning ta`sirini temperatura kamaytiradi. 
Kataliz nazariyasi ikki guruhga bo„linadi: fizikaviy va kimyoviy nazariya. 
2. Gomogen va geterogen kataliz. 
Fazalar soniga ko„ra kataliz jarayoni ikki turga bo„linadi – gomogen va 
geterogen kataliz. Gomogen katalizda reaksiyaga kirishuvchi moddalar va 
katalizator bir xil fazada bo„ladi, masalan hamma moddalar gaz holatida yoki 
eritmada bo„ladi. Gomogen kataliz nazariyasi kimyoviy nazariya bo„lib, unga ko„ra 
reaksiyaga kirishuvchi moddalardan birortasi katalizator bilan oraliq, ba‟zan esa 
kompleks (koordinatsion) birikmalarni hosil qiladi. Bu oraliq modda ikkinchi 
modda bilan ta‟sirlashadi va reaksiya mahsuloti hosil bo„ladi. Katalizator 
boshlang„ich holatda ajralib chiqadi. Oltingugurt (IV)– oksidini oksidlanish 
reaksiyasi faqat katalizator ishtirokida sodir bo„ladi. Oksid va kislorod – gaz, 
gazsimon katalizator, masalan azot (II)– oksidi qo„llanilganda gomogen kataliz 
sodir bo„ladi:
)
(
3
)
(
2
)
(
2
2
2
)
(
g
NO
g
g
SO
O
SO
g

 


(umumiy reaksiya); 
1 – bosqich: 
)
mod
(
2
2
)
(
2
)
(
2
)
(
da
oraliq
NO
O
NO
g
g
g



2 – bosqich: 
)
(
)
(
3
)
(
2
)
(
2
2
g
g
g
g
NO
SO
SO
NO




Geterogen katalizda reaksiyaga kirishuvchi moddalar va katalizator har xil 
fazada bo„ladi. Geterogen kataliz nazariyasi fizikaviy nazariya bo„lib, unga ko„ra 
reaksiyaga 
kirishuvchi 
moddalar 
katalizator 
sirtidagi 
mikrog„ovaklarga 
adsorbsiyalanadi. Katalizator sirtida kimyoviy jarayon sodir bo„ladi. Vodorod 
peroksidning marganets (IV)– oksidi ishtirokida parchalanishi geterogen katalizga 
misol bo„ladi. Oltingugurt (IV)– oksidini oksidlanish reaksiyasida katalizator 
sifatida vanadiy (V)- oksidi qo„llanilganda ham geterogen kataliz ro„y beradi: 
)
(
3
)
(
2
)
(
2
2
2
)
(
5
2
g
O
V
g
g
SO
O
SO
q

 


Katalizning fizikaviy nazariyasi adsorbsiyalanish jarayoniga asoslangan. 
Katalizning asosiy nazariyasini D.I.Mendeleev yaratgan bo„lib, bu nazariyaga 
ko„ra yuza ta`sirida adsorbsiyalangan molekuladagi bog„lar bo„shashib, uzilishi 


192 
mumkin. Natijada reaksiyaning borishi osonlashadi. Lekin keyingi vaqtda olib 
borilgan tekshirishlar natijasida kimyoviy va fizikaviy nazariyalar birgalikda 
kataliz hodisasini tushuntirishi mumkinligi e‟tirof etmoqda. 
Katalizator yuzasida reagent va katalizator atomlari aktiv markaz hosil 
qilishi mumkin. Yuzada hosil bo„lgan birikmalarning tabiati, tuzilishi va ulardagi 
bog„lar harakteri shu birikma hosil qilgan molekulalarning tuzilishi, kimyoviy 
xossalariga, katalizator yuzasining xususiyatiga bog„liq. 
Kataliz jarayoni adsorblanish jarayonidan va bir qancha kimyoviy 
jarayonlardan iborat. Bu hodisani tushuntirishda quyidagi nazariyalar mavjud. 
1. Teylorning energetik nazariyasi. 
2. Balandinning multplet nazariyasi. 
3. Kobozevning aktiv ansambllar nazariyasi. 
Teylorning energetik nazariyasiga ko„ra katalizator yuzasidagi atomlar 
katalizator ichidagi atomlardan o„z energiyasi ortiqcha bo„lishi bilan farqlanadi. 
Sababi katalizator ichidagi atomlarni boshqa atomlar bir tekis qurshab olgan, 
shuning uchun ularni valentliklari to„yingan, yuzadagi atomlarning valentliklari 
esa to„yinmaganligi sababli ortiqcha erkin energiya bo„ladi. Shuning uchun bu 
nazariya energetik nazariya deyiladi. 
Kristallning qirralarida adsorblanish xossalari tekis yuzaliklarnikiga 
qaraganda kuchli bo„ladi. Sababi, qirralarda joylashgan atom valentliklari tekis 
yuzaga joylashgan atomlarning valentliklaridan ko„ra kamroq to„yingan bo„ladi. 
Balandining multeplet nazariyasiga ko„ra adsorbsion aktiv markaz, katalitik aktiv 
markaz farq qiladi. Aktiv markazlar yuzada ma`lum geometrik tartibida joylashgan 
bo„lib, kristall panjarani aks ettiradi. Katalizator yuzasidagi bir necha aktiv 
markazlar tomonidan tortiladi. Aktiv markazlar soniga qarab, ikki (dublet), uch 
(triplet) va bir qancha (multiplet) larni hosil qiladi. Kataliz jarayoni sodir bo„lishi 
uchun reagentlar molekulasining tuzilishi bilan aktiv markazlarning tuzilishi 
orasida ma`lum geometrik muvozanat bo„lishi kerak. Bu xolda dastlab reagent 
katalizator bilan kompleks hosil qiladi. Metallarning katalizatorlik xossasi 
kristallarning shakliga bog„liq bo„ladi. Yuzada boradigan reaksiyalarning 
mexanizmiga aktiv markazlarning yuzadagi geometriyasi (joylashish) bilan bir 
qatorda ularning energiyalari ham ta`sir qiladi. 
Kobozevning aktiv ansambllar nazariyasiga ko„ra reaksiyada katalitik effekt 
yuzaga chiqishi uchun katalizatorning bir necha molekulalari o„zaro yoki 
yoyuvchining bir necha molekulalari bilan amfor maxsulotlar ya`ni ansambllar 
hosil qiladi. Yoyuvchilar katalizator molekularini deformasiyalaydi, natijada 


193 
katalizator aktivligi oshadi. Masalan, katta sirtga ega bo„lgan, ba`zan g‟ovak 
moddalar (silikagel, ba`zi metallar, metall oksidlari, asbest, aktiv ko„mir) ga 
katalizator ta`sir etilsa, yoyuvchilarni hamma joyiga katalizator tekis taqsimlanadi, 
ya`ni yoyiladi. Masalan, platinalangan asbestda asbest katalitik yoyuvchi vazifasini 
bajaradi. Yoyuvchi ishlatilganda katalizatorning aktiv sirti ortib katalitik ta`siri 
kuchayadi va katalizatorlar tejaladi. 
Aktiv markazlar ma`lum miqdordagi bir qancha yoki har xil atomlar 
ansamblidan iborat amfor holatda, ya`ni kristallanish oldi holatida bo„ladi. Amfor 
holatdagi ansambllarga nisbatan kristall faza yoyuvchi vazifasini bajaradi. Kristall 
fazaning yuzasi ayrim katakchalardan tuzilgan bo„lib, bu siljish katakchasi siljish 
sohasi deyiladi. Bu katakchalar bir-biridan geometrik va energetik g„ovaklar bilan 
to„silgan bo„lib, ma`lum temperaturada atomlarning guruhi ma`lum katakchalar 
ichidagina siljib katakchaga o„ta olmaydi. Nazariyaga ko„ra, katalizatorning 
aktivligi siljish katakchalarning kattaligiga, siljish katakchalarining soniga bog„liq. 
Metall yoyuvchilarda siljish katakchalarning soni g„ovak yoyuvchilardagilarga 
qaraganda ko„p bo„ladi. Shuning uchun zaharlanishga chidamli metall katalizator 
aktiv bo„ladi. 
Katalizning elektron nazariyasi. Bu nazariya kvant-mexanik nazariyasiga 
asoslanadi: ya`ni issiqlik ta`sirida yoki kvant energiya yutish natijasida yuzada 
erkin valentlik paydo bo„ladi, moddalarning kristall yuzasiga kimyoviy 
bog„lanishga olib keladi. Bu 3 xil tarzda sodir bo„ladi: a) bir elektron orqali 
kuchsiz gomepolyar bog„lanish; b) ikki elektron orqali mustaxkam gomepolyar 
(kovalent) bog„lanish; c) adsorbsiyalanuvchi modda tabiatiga qarab donor va 
akseptor bog„lanish bo„lishi mumkin. 
Kimyo sanoatida ko„pincha geterogen katalizdan foydalaniladi. Ko„p 
moddalar katalizator sifatida qo„llanilishi mumkin. Odatda katalizatorlar sirt yuzasi 
kattaroq bo„ladigan shakllarda tayyorlanadi (11.1-rasm)
41

Ammiak va kislorod asosida nitrat kislota olish uchun platina va rodiy 
katalizatori doka shaklida reaktor devorlariga joylashtiriladi (11.1-rasm). 
Katalizatorning qo„llanilishi reaksiyani pastroq temperaturada, berilgan 
temperaturada esa yuqori tezlik olib borish imkoniyatini beradi. Bu esa energiya va 
vaqt tejalishini ta‟minlaydi. Demak, katalizatorlar kimyoviy ishlab chiqarishda 
juda muhum vazifani bajaradi, maxsulot unumdorligini oshiradi. 
41
Rose Marie Gallagher, Paul Ingram. “Complete Chemistry” for Cambridge IGCSE®, OXFORD University press. 
2011. P. 141.


194 
11.1-rasm. Geregogen katalizda qo„llaniladigan turli shakldagi katalizatorlar. 
Nazorat savollari

1. Kataliz hodisasi va katalizator deb nimaga aytiladi? 
2. Katalizatorlar reaksiyaning borishiga qanday ta`sir ko„rsatadi? 
3. Kislota va asos katalizatorlarga misol keltiring. 
4. Katalizator ishtrokida reaksiyaning unumi oshadimi? 
5. Avtokataliz va manfiy kataliz nima? 
6. Katalizator qanday xususiyatlarga ega? 
7. Gomogen va geterogen kataliz nima? 
8. Gomogen kataliz qanday nazariyaga asoslangan? 
9. Geterogen katalizning adsorbsion nazariyalari nimaga asoslangan? 
10. Katalizatorning aktiv markazlari nima? 
11. Promotorlar, yoyuvchilar va zaharlarning moxiyati nimadan iborat? 
12. Kataliz hodisasining izohlovchi nazariyalari qaysilar? 
13. Multplet nazariyaning mohiyati qanday? 
14. Kobozevning ansambllar nazariyasining mohiyati qanday? 
15. Sanoat korxonalarida qanday kataliz turi ko„proq qo„llaniladi va nima uchun? 
Misollar bilan izohlang. 
 


195 
VI DISPERS SISTEMALARNING 
SINFLANISHI, OLINISHI, MOLEKULYAR-
KINETIK VA OPTIK XOSSALARI 

Download 4.15 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   57   58   59   60   61   62   63   64   ...   81




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling