สารยับยั้งตัวเร่งปฏิกิริยา สารพิษหรือสารยับยั้งตัวเร่งปฏิกิริยา

ตามที่อธิบายไว้ในข้อความ “ตัวเร่งปฏิกิริยาและตัวเร่งปฏิกิริยา” ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นสารเคมีที่เร่งความเร็วของปฏิกิริยา การใช้งานมีประโยชน์มากในอุตสาหกรรมเคมี ซึ่งต้องการประหยัดเวลาในการผลิตให้มากที่สุด

อย่างไรก็ตาม ในบางสถานการณ์ ปฏิกิริยาจะดำเนินไปอย่างช้าๆ น่าสนใจกว่า เช่น เมื่อคุณต้องการกำหนดความเร็วของปฏิกิริยาที่เร็วมาก เพื่อให้บรรลุผลสำเร็จ การควบคุมและศึกษาปฏิกิริยาเหล่านี้ เป็นเรื่องปกติที่จะเพิ่มสารที่ทำให้ปฏิกิริยาช้าลงซึ่งเรียกว่า สารยับยั้งพิษ หรือ ยาแก้แพ้.

สารเคมีเหล่านี้รวมกับตัวเร่งปฏิกิริยา ทำให้เป็นโมฆะหรือลดการกระทำของมัน สิ่งนี้เป็นไปได้เพราะกลไกการออกฤทธิ์ของตัวเร่งปฏิกิริยาคือการลดพลังงานกระตุ้น อำนวยความสะดวกในกระบวนการเกิดปฏิกิริยา และเพิ่มความเร็ว แล้ว สารยับยั้งทำหน้าที่ผกผัน ซึ่งหมายความว่าจะเพิ่มพลังงานกระตุ้นที่จำเป็นสำหรับสารตั้งต้นเพื่อไปถึงสารเชิงซ้อนที่ถูกกระตุ้น

ตัวอย่างที่สามารถกล่าวได้คือ สารหนู (As) ซึ่งมีหน้าที่นี้ในปฏิกิริยา Haber-Bosch ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเพื่อการผลิตแอมโมเนียโดยใช้ธาตุเหล็ก (Fe_(ส)) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ดังนั้นประสิทธิภาพของธาตุเหล็กจึงมีขนาดเล็กมากเมื่อมีสารหนูซึ่งยับยั้งนั่นคือมันคือพิษของตัวเร่งปฏิกิริยาของปฏิกิริยานี้ซึ่งแสดงไว้ด้านล่าง:

สารหนูยังสามารถออกแรงต้านการเร่งปฏิกิริยาเมื่อใช้โลหะแพลตตินั่ม (Pt_(ส)) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาการเผาไหม้ SO_2(ก.), สำหรับการผลิตซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (SO_3(ก.)). การปรากฏตัวของสารหนูแม้ในปริมาณเล็กน้อยจะยกเลิกการเร่งปฏิกิริยาของแพลตตินัมซึ่งอาจทำให้ส่วนหนึ่งของการผลิตเป็นอัมพาต นั่นคือเหตุผลที่โดยปกติในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับการผลิตนี้ ไดวานาเดียมเพนทอกไซด์ถูกใช้ (V₂โอ_5(s)) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแทนแพลตตินั่ม

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

อีกตัวอย่างหนึ่งเกิดขึ้นในปฏิกิริยาการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ต่อไปนี้:

2 ชั่วโมง₂โอ_2(aq) → 2 ชั่วโมง₂โอ₍₁₎ +1 โอ_2(ก.)

ในกรณีนี้ สารยับยั้งที่สามารถใช้ได้คือกรดบางชนิด เพราะเมื่อตัวกลางมีสภาพเป็นกรด ปฏิกิริยาจะดำเนินไปช้ากว่า

แต่สารยับยั้งยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม โดยส่วนใหญ่จะทำหน้าที่เป็นตัวหน่วงปฏิกิริยาของการย่อยสลายตามธรรมชาติของอาหาร เครื่องดื่ม เครื่องสำอาง และยารักษาโรค

ตัวอย่างเช่น เครื่องสำอางอาจใช้เวลานานในการเข้าถึงผู้บริโภค ดังนั้นจึงมีการใช้สารกันบูดหลายชนิด เช่น โพรพิลพาราเบน ซึ่งใช้ในระยะน้ำมันและทำหน้าที่เป็นสารต้านเชื้อรา และเมทิลพาราเบนซึ่งใช้ในระยะที่เป็นน้ำและมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อ โครงสร้างที่เกี่ยวข้องของพวกเขาแสดงไว้ด้านล่าง:

เป็นที่น่าสนใจว่าในฉลากเครื่องสำอางจำนวนมากมีวลีต่อไปนี้: "ไม่มีพาราเบน" ซึ่งหมายความว่าเครื่องสำอางนี้ไม่มีสารกันบูดที่เรากล่าวถึง และโดยปกติ สารเหล่านี้ยังไม่ผ่านการทดสอบกับสัตว์

โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

โฟกาซ่า, เจนนิเฟอร์ โรชา วาร์กัส "สารยับยั้งตัวเร่งปฏิกิริยา"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/inibidores-catalisador.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.