Селективність каталізатора - енциклопедія - фонд знань «Ломоносов»
Селективність каталізатора - характеристика каталізатора, що виражається в тому, що каталізатор прискорює хімічні перетворення реагенту в бік утворення певного продукту з ряду можливих.
Властивість каталізатора направляти хімічний процес в бік утворення певного продукту пояснюється наступним. Речовини, які здатні перетворюватися з утворенням різних продуктів, можуть утворювати на різних каталітично активних центрах активовані комплекси різної конфігурації. Різниця в конфігураціях активованого комплексу призводить до зміни напрямку процесу і утворення різні продуктів. Так, наприклад, оксид алюмінію каталізує реакцію дегідратації спиртів, а мідний каталізатор - дегидрирование їх; з суміші СО + Н2 на мідному каталізаторі виходить метанол, а на нікелевому - метан. Слід зазначити, що з кількох можливих реакцій каталізатор прискорює не обов'язково термодинамічно найбільш вигідну, тобто ту, для якої спад енергії Гіббса максимальна.
Селективність гетерогенних каталізаторів може досягатися також і за рахунок їх пористої структури. Так, наприклад, в разі узкопорістих цеолітів, в яких розмір наскрізних пір менше 1нм, а активні центри розташовуються усередині структури, в продуктах каталітичного алкілування толуолу метиловим спиртом виявляється тільки п -ксілол, найменш розгалужений ізомер, який проходить крізь пори. А більш об'ємні про - і м -ксілоли не утворюються через стеріческіх труднощів при утворенні відповідних активованих комплексів.
Поряд з властивістю селективності, каталізатор має ще й такою характеристикою як вибірковість. тобто здатність каталізувати перетворення певних сполук даного класу. Це властивість називають іноді «селективність по реагенту». Воно може бути обумовлено тим, що на каталізаторі саме це з'єднання утворює активоване комплекс, а для інших існують ті чи інші обмеження. Наприклад, на цеолітах лінійні алкани вступають в каталітичну реакцію: дегідріріруются і ароматизируются, тоді як розгалужені не зазнають перетворень, оскільки активні центри для них недоступні.
У переважній більшості випадків в присутності каталізатора, крім основної реакції, протікає ще ряд побічних паралельних або послідовних реакцій. Частка прореагировавших вихідних речовин з утворенням цільових продуктів, виражена у відсотках або відносних одиницях, характеризує селективність каталізатора. Вона залежить не тільки від природи каталізатора, але і від параметрів каталітичного процесу, тому її слід відносити до певних умов проведення реакції. У нафтопереробці селективність іноді умовно виражають як відношення виходів цільового та побічного продуктів, наприклад, як бензин / газ, бензин / кокс або бензин / газ + кокс.