پاورپوینت جلسه هشتم طراحي و انتخاب کاتاليزور (pptx) 23 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 23 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
به نام خدا
جلسه هشتم
فهرست مطالب:
طراحي و انتخاب کاتاليزور
تقسيم بندي كاتاليزور ها از ديدگاه شيمي سبز
کاتاليزورهاي کايرال
کاتاليزورهاي زيستي
كاتاليزورهاي نوري
كاتاليزور هاي انتقال فاز
كاتاليزورهاي انتقال فاز يوني
كاتاليزورهاي انتقال فاز غير يوني
مسائل
کاتاليزورها در فرآيندهاي شيميائي مصرف نمي شوند و دست نخورده باقي مي مانند، ولي جداسازي و بازيابي آنها غالبا ساده و سهل الوصول نيست. به همين دليل طراحي کاتاليزورهايي که بازيافت آنها آسان باشد، هدفي ارزشمند براي دانشمندان بوده است و انگيزه لازم و کافي را براي ابداع و کشف کاتاليزورهاي جديد ايجاد مي نمايد. در صنايع مختلف شيميائي اعم از داروسازي، رنگ، پتروشيمي و ... استفاده از کاتاليزورها هزينه انرژي و در نهايت توليد محصول را به شدت کاهش داده و تنوع محصولات را ممکن مي سازند.
کاتاليزورها موادي هستند، که انرژي فعال سازي واکنش هاي شيميايي را کاهش داده و سرعت واکنش ها را افزايش مي دهند.
همچنين در واکنش هاي تعادلي سرعت رسيدن به تعادل را افزايش مي دهند، اگرچه موقعيت تعادل و نسبت مولي مواد اوليه و محصولات را دچار تغيير نمي کنند.
طراحي و انتخاب کاتاليزور
يک کاتاليزور مناسب بايد سه ويژگي زير را داشته باشد:
گزينش پذيري کاتاليزور: تبديل سوبسترا را به محصول مورد نظر در اولويت قرار مي دهد و محصولات فرعي را کمتر توليد مي نمايد.
فرکانس تبديل مولي مناسب (TOF): نسبت مولي محصول توليد شده به نسبت مولي کاتاليزور در واحد زمان بالا باشد. TOF پايين به معني مقدار بالاي کاتاليزور مورد نياز براي تبديل يک مول سوبسترا به محصول در واحد زمان مي باشد. که باعث افزايش قيمت تمام شده محصول و پسماند زياد کاتاليزور خواهد شد.
ميزان تبديل مولي(TON) : مقدار محصول تبديل شده به ازاي هر مول کاتاليست مي باشد. اين پارامتر ارتباط با نيمه عمر کاتاليزور داشته و مرتبط با قيمت کاتاليزور و پسماند آن مي باشد.
بنابراين شيميدانها درپي آن هستند که محاسن هر دو کاتاليزور را با هم ادغام نمايند و در حقيقت تلاش مي کنند يک کاتاليزور همگن را با همان توانائي هاي کاتاليزور ناهمگن تهيه نمايند.
با سوبسترا در دوفاز مختلف مي باشند و معمولا کاتاليزور ناهمگن از طريق سطح، تبديل سوبستراهاي گازي و يا مايع به محصول را کاتاليز مي نمايند.
ولي بازيابي و استفاده مجدد کاتاليزورهاي ناهمگن آسان تراست.
با سوبسترا در يک فاز قرار دارند و به صورت يکنواخت در ظرف پراکنده اند و معمولا براي فاز مايع استفاده مي شوند.
کاتاليزورهاي همگن از سرعت و گزينش پذيري بالائي برخوردار هستند.
کاتاليزور هاي همگن (محلول) (Homogeneous)
كاتاليزورهاي ناهمگن (نامحلول) (Heterogeneous)
انواع کاتاليزور ها بسته به اينکه در محيط واکنش بصورت محلول يا نامحلول باشند:
تقسيم بندي كاتاليزور ها از ديدگاه شيمي سبز
کاتاليزورهاي کايرال
کاتاليزورهاي زيستي
كاتاليزورهاي نوري
كاتاليزور هاي انتقال فاز
كاتاليزورهاي انتقال فاز يوني
كاتاليزورهاي انتقال فاز غير يوني
کاتاليزورهاي کايرال(Asymmetric Catalysts)
اين کاتاليزورها در صنعت دارو سازي و سنتز هاي نامتقارن کابردهاي زيادي دارند و در واکنش هائي که نياز به يک انانتيومر خاص دارند- بکارگرفته مي شوند. کاتاليزور شارپلس(Sharpless) نمونه اي از اينگونه کاتاليزورها مي باشد.
آلكيلاسيون نامتقارن و كاتاليزوري تركيبات كربونيلي
افزايش مايكل مالونوتريل به صورت نامتقارن با كاتاليزور تيواوره
کاتاليزورهاي زيستي (Biocatalysts)
اين کاتاليزورها همان آنزيم ها مي باشند که نقش حياتي در زندگي موجودات زنده دارند.
اين آنزيم ها خود به دو دسته تقسيم بندي مي شوند:
آنزيم هاي ساده، که صرفا از پروتئين ساخته شده اند
و آنزيم هاي مرکب که از دو بخش يکي پروتئيني و بخش ديگر کوآنزيم ساخته شده اند.
بخش پروتئيني آنزيم نقش اختصاصي بودن عمل آنزيم و يا همان گزينش پذيري را به دليل داشتن جايگاه فعال انجام مي دهد. و بخش غير پروتئيني آنزيم، کوفاکتور يا کوآنزيم نقش افزايش سرعت را بازي مي کند.
اين کاتاليزورها علاوه بر استفاده محدود در صنايع، بيشتر براي حذف و تجزيه مواد آلوده کننده آبها مورد استفاده قرار مي گيرند.
كاتاليزورهاي نوري (Photocatalysts)