Инхибитори на катализатора. Отрови или инхибитори на катализатора

Както е обяснено в текста „Катализа и катализатор”, Катализаторите са химически видове, които ускоряват скоростта на реакциите. Употребата му е много полезна в химическата промишленост, където се стреми да спести възможно най-много време в производството.

В някои ситуации обаче е по-интересно, че реакцията протича по-бавно; както например, когато искате да определите скоростта на много бързи реакции. За да се постигне този подвиг, контролирайки и изучавайки тези реакции, е обичайно да се добавя вещество, което забавя реакциите, които се наричат инхибитори, отрови или антикатализатори.

Тези химически видове се комбинират с катализатора, като обезсилват или намаляват действието му. Това е възможно, тъй като механизмът на действие на катализатора е да намали енергията на активиране, улеснявайки процеса на реакция и увеличавайки нейната скорост; вече инхибиторите действат обратно, което означава, че увеличават енергията на активиране, необходима на реагентите да достигнат активирания комплекс.

Пример, който може да се спомене, е арсенът (As), който има тази функция в реакцията на Хабер-Бош, реакция, широко използвана в индустрията за производство на амоняк, използвайки желязо (Fe_(с)) като свой катализатор. По този начин ефективността на желязото става много малка в присъствието на арсен, който го инхибира, тоест това е каталитичната отрова на тази реакция, което е показано по-долу:

Арсенът може да упражнява и антикаталитично действие, когато използва метална платина (Pt_(с)) като катализатор за реакцията на изгаряне на SO_{2 (g)}, за производството на серен триоксид (SO_{3 (g)}). Наличието на арсен, дори в малки количества, отменя каталитичното действие на платината, което може да парализира част от производството. Ето защо обикновено в индустриите, които се занимават с това производство, се използва диванадиев пентоксид (V₂О_{5 (и)}) като катализатор вместо платина.

Друг пример се среща в следната реакция на разлагане на водороден пероксид:

2 часа₂О_{2 (aq)} → 2 ч₂О₍₁₎ + 1 O_{2 (g)}

В този случай инхибитор, който може да се използва, е някаква киселина, тъй като когато средата е кисела, реакцията протича по-бавно.

Но инхибиторът се използва широко и в индустрията, главно за да действа като забавител на реакцията на естественото разграждане на храни, напитки, козметика и лекарства.

Козметиката, например, може да отнеме много време, за да достигне до потребителя; по този начин в тях се използват различни консерванти, като пропилпарабен, който се използва в маслената фаза и действа като противогъбично средство, и метилпарабен, който се използва във водната фаза и има антисептичен ефект. Съответните им структури са показани по-долу:

Интересното е, че на много козметични етикети има следната фраза: „Не съдържа парабени“. Това означава, че тази козметика няма тези консерванти, които споменахме и че обикновено те не са тествани върху животни.

От Дженифър Фогаса
Завършва химия

Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/inibidores-catalisador.htm