Katalüsaator

Katalüsaator on keemiline aine (nii orgaaniline, kui anorgaaniline), mis muudab reaktsiooni kiirust, muutmata reaktsioonide termodünaamikat, ja vabaneb pärast reaktsiooni lõppu esialgsel kujul. Katalüsaatori toimel võivad reaktsioonid nii kiireneda, aeglustuda aga ka katkeda.

Termini kujunemine

Termin tuleneb kreekakeelsest sõnast κατάλυσις, katálysis ladinakeelse lõpuga.

• 1835-ndal aastal võttis rootsi keemik Jöns Jakob Berzelius kasutusele termini katalüsaator. Nimelt uuris ta keemilisi aineid ja ka katalüütilisi protsesse ning aineid mis osalesid katalüüsis muutumatul kujul ja ta nimetas need ained katalüsaatoriteks.
• 1895-ndal aastal õnnestus Wilhelm Ostwaldil defineerida ka tänapäeval kasututav katalüsaatorite mõiste. Oma töö eest katalüüsi, keemilise tasakaalu ja reaktsioonikineetika vallas pälvis ta aastal 1909 Nobeli keemiaauhinna.

Rakendused

Enamasti peetakse katalüsaatori all silmas reaktsiooni kiirendavat ainet, kuid leidub ka katalüsaatoreid, mille toime on vastupidine – reaktsiooni aeglustav. Neid nimetatakse inhibiitoriteks.

Katalüsaator on homogeenne, kui ta on lähteainetega samas faasis (näiteks Br^- vees), ja heterogeenne, kui on nendest erinevas faasis (näiteks metalne Pt).

Bioloogilised katalüsaatorid

 Pikemalt artiklis Ensüüm

Bioloogilised katalüsaatorid, mis kuuluvad orgaaniliste katalüsaatorite rühma, on ensüümid aga ka mitmed looduses toimuvad protsessid ja nende allikad. Elusrakud sisaldavad eriliste omadustega suuri molekule ehk bioloogilisi katalüsaatoreid (paljud valgud), mida nimetatakse ensüümideks. Ensüümide reaktsioonid toimuvad aktiivtsentrites. Kui "võõrad" ainemolekulid satuvad ensüümide aktiivtsentrisse ja seonduvad sellega, siis lakkavad elusrakkudes ensüümaatilised reaktsioonid ning rakk "mürgitub" ehk hävib.

Katalüsaatorid ja keskkond

Inimtekkelised kemikaalid nagu NO ja NO₂ jpt, katalüüsivad osooni lagunemist. Peter Atkins ja Loretta Jones, on raamatu Keemia alused. Teekond teadmiste juurde, 4.väljaande, 694-ndal leheküljel kirjutanud nii :

“

Juba väikesed kogused klorofluorosüsinikke (teatavad feroonid) põhjustavad seetõttu atmosfääris osoonikihi ulatusliku lagunemise: klorofluorosüsinikud lagunevad radikaalideks, mis katalüüsivad osooni lagunemist.

”

Katalüsaatorimürgid

Aktiivsuse kaotanud katalüsaatoreid nimetatakse mürgitunud katalüsaatoriteks. Katalüsaatorite reaktsioonide katkemist põhjustavad mitmed raskemetallid (plii), seetõttu soovitatakse katalüüsmuunduriga autodes, kasutada pliivaba märgistusega kütust.

Vaata ka

• Ensüümid
• Osoonikiht
• Stratosfääri mudel
• Montreali protokoll
• Katalüüs
• Katalüüsmuundur (katalüütiline konverter)
• Heitgaas

Kasutatud publikatsioonid ja veebiversioonid

• Brockhaus ABC Der Naturwissenschaft und Technik. Veb F.A. Brockhaus Verlag, Leipzig, 1957, lk 347, Nr 455 (150/33/57).
• Eesti Nõukogude Entsüklopeedia, 1971. A.Aarna, H.Allik, N.Alumäe, J.Eichfeld, H.Haberman, K.Ird, E.Jansen, J.Kahk, L.Kaik, R.Kleis, A.Köörna, A.Laus, V.Maamägi, V.Masing, G.Naan, A.Panksejev, J.Peegel, A.Pung, L.Raudtits, H.Riikoja, E.Sõgel, E.Tõnurist, O.Utt, L.Valt, J.Vares, A.Veimer, H.Õiglane, I.Öpik, Kirjastus Valgus, köide III (HERN-KIRU), lk 461, Tallinn, 1971.
• Peter Atkins, Loretta Jones. Keemia alused. Teekond teadmiste juurde, 4.väljaanne, tõlge eesti keelde peatükkide tõlkijate poolt, Tartu Ülikooli Kirjastus, 2012, ISBN 978-9949-32-142-1.
• [1]Sissekanne saidil www.etymonline.com (vaadatud 18.05.2013)
• "Wilhelm Ostwald - Biography". Nobelprize.org. 18 May 2013, [2] Veebiversioon (vaadatud 18.03.2013)

Lisalugemist

• Wilhelm Ostwald. Nobel Lecture, The Nobel Prize in Chemistry 1909. Wilhelm Ostwald - Nobel Lecture: On Catalysis. Nobelprize.org. 18 May 2013. [3] Veebiversioon (vaadatud 18.03.2013)
• Wilhelm Ostwald.Grundriss der Allgemeinen Chemie, Dritte Auflage, Leipzig, Verlag von Wilhelm Engelmann , 1899.Veebiversioon (vaadatud 18.05.2013)