اکثری از مواد جاذب مانند کربنها، ژلهای سیلیکا و آلومینا، آمورف می باشند و دارنده کانالهای بغرنجای از ریز منافذ، مزوپورها و ماکرو منافذ به هم پیوسته میباشند. در مقابل، منافذ جان دار در جاذب های زئولیتی دارنده بعدها ظریف میباشند.
جاذب های “آغشته” چیست و چرا به کارگیری میگردد؟
بیشتر جاذبها با استعمال از اصل «جذب فیزیکی» فعالیت مینمایند، ولی بعضی از مولکولها یا این که اتمهای مقصود صرفا به وسیله نیروهای فیزیکی بسیار ضعیف به سطح جاذب جذب میگردند. با این هم اکنون، با منفعت گیری از سطح داخلی بسیار بالای کربن فعال، و رسوب (آغشته کردن) گوگرد عنصری بر روی سطح داخلی کربن، آن را به یک جاذب شیمیایی تبدیل میکنیم. براین اساس، کربن فعال آغشته به گوگرد، ترکیبات عنصری جیوه و یون جیوه را به شدت جذب می نماید. جیوه جذب گردیده از نگاه شیمیایی به کربن متصل میشود و به راحتی قابل جذب وجود ندارد. درصورتی که بخواهیم از اکسید فلز (CuO) برای حذف جیوه به کارگیری کنیم، سطح داخلی کربن را با CuO آغشته می کنیم، آنگاه میقدرت آن را در محل بوسیله یک سیال فرآیندی دربردارنده H2S یا این که با تزریق در محل با تزریق H2S سولفید کرد.
خصوصیت های جاذب ها
خصوصیت های کلیدی جاذب ها که به آنها توان جاری ساختن شغل های خاص میدهد عبارتند از:
سطح داخلی: توان یا این که گنجایش جذب و سرعت شغل جاذب ها را آماده می نماید.
اندازه منافذ: از این معنی برای برای مستقل کردن مولکول هایی که در منافذ جاذب قرار میگیرند استعمال میگردد.
شیمی سطح: از این معنا برای ارتقا حذف اشکال خاصی از مولکول ها و اتم ها به کارگیری میشود.
اندازه ذرات: برای متعادل کردن هدف ها متناقض افت فشار نادر در مقابل سرعت کار یک جاذب تعیین گردیدهاست.
از آنجایی که جاذب ها برای بسته بندی های صنعتی مهم می باشند، به صورت مداوم برای ارتقاء به کار گیری از آنان اصلاح میگردند. عواملی که در ابتدا بیان شد برخی از مهمترین خصوصیت های جانور در جاذب های امروزی می باشند. غیرفعال سازی تکرارپذیری، دشوارترین ادله برای در اختیار گرفتن میباشد. سطح جذب را اندازه گیری می نماید و انتخاب می نماید که چهطور آب سطحی را می قدرت حذف کرد. بخش اعظمی از پلیمرهای آلی تصنعی جاذب نیکی میباشند.
ج) کاتالیست ها
کاتالیست ها (کاتالیستها) موادی میباشند که با ساخت و ساز یک مسیر جایگزین برای شکستن و ساختوساز ارتباطات، برخورد ها را سرعت میبخشند. کلید این مسیر جایگزین انرژی راه اندازی کمتری نسبت به انرژی ما یحتاج برای برخورد کاتالیز نشده میباشد. کاتالیستها اکثر زمان ها برای یک عکس العمل خاص خاص می باشند و این به ویژه برای آنزیم هایی که برخورد های بیولوژیکی را کاتالیز می نمایند، درست گو میباشد. کاتالیست ها در برخی از برخورد ها به طور طبیعی و تصنعی و مصنوعی ظواهر می گردند. برای مثال، کاتالیست ها در ایجاد صنعتی آمونیاک، اسید نیتریک (ساخت و ساز گردیده از آمونیاک)، اسید سولفوریک و بقیه مواد استعمال میگردند.
کاتالیست ها
خاصیت کاتالیست ها:
خاصیت کاتالیزورها برای پیاده سازی و کاربرد آنها در فرآیندهای شیمیایی متعدد ضروری میباشد. فهم این خاصیت به شیمیدانان و مهندسان اذن میدهد تا کاتالیزورها را برای برخورد های خاص باصرفه نمایند، عملکرد، انتخاب پذیری و پایداری را در فرآیندهای صنعتی بهبود بخشند. برخی از خاصیت اصلی کاتالیزور در پایین توضیح داده گردیده است:
برخورد پذیری کاتالیست:
کاتالیست بضاعت و توان ارتقا سرعت عکس العمل را داراست. این بضاعت و توان کاتالیست تحت عنوان عکس العمل پذیری شناخته میگردد. بستگی به جذب برخورد دهنده ها روی سطح کاتالیست دارااست. جذب شیمیایی استدلال مهم قاضی بر شغل کاتالیستها میباشد. لینک ساخت گردیده در حین جذب فی مابین سطح کاتالیستی و خرید اسکرابر صنعتی برخورد دهنده ها نباید خیلی قادر یا این که خیلی ضعیف باشد.
انتخاب پذیری کاتالیست:
کاتالیست ها ترکیبات بسیار خاصی می باشند. آنها توانگری هدایت عکس العمل را برای ساخت و ساز یک متاع خاص داراهستند. برخورد با برخورد دهنده های شبیه البته کاتالیست متعدد ممکن میباشد تولیدات متفاوتی را به یار داشته باشد. کاتالیستها در طبیعت بسیار انتخابی میباشند. آنان میتوانند یک عکس العمل خاص را تسریع نمایند در حالی که برخورد دیگری را مهار می نمایند. از این رو، می اقتدار بیان کرد که یک کاتالیست خاص صرفا میتواند یک برخورد خاص را کاتالیز نماید. ممکن میباشد نتواند عکس العمل دیگری از به عبارتی نوع را کاتالیز نماید.
پایداری:
به تعداد عکس العمل های انجام یافته بوسیله هر قسمت فعال پیش از آنکه از دربین برود یا این که غیرفعال گردد، پایداری کاتالیست میگویند.
اشکال کاتالیست ها
کاتالیست ها به چهار نوع مجموعه بندی می گردند:
۱) همگن
۲) ناهمگن (جامد)
۳) کاتالیست همگن ناهمگن
۴) کاتالیست های زیستی
کاتالیست و اشکال جاذب و حلال
۱) کاتالیست همگن:
در کاتالیزگر همگن، ادغام عکس العمل و کاتالیست هر دو در یک فاز می باشند. هم کاتالیست و هم برخورد دهنده ها همگنی بالایی از خویش علامت میدهند که باعث به برهمکنش زیاد دربین آنان میشود. نهایتا سبب ساز به برخورد پذیری و تعیین پذیری بالا در موقعیت برخورد ملایم میشود. برخی از مثالهای کاتالیست های همگن عبارتند از: اسیدهای برونستد و لوئیس، فلزات واسطه، کمپلکسهای آلی فلزی، آلی کاتالیست. بعضا از فرآیندهای شیمیایی قابل توجهی که از روش کاتالیز همگن صورت میدهند عبارتند از :کربونیلاسیون، اکسیداسیون، هیدروسیاناسیون، متاتز و هیدروژنه شدن.
۲) کاتالیست ناهمگن:
در کاتالیز ناهمگن، کاتالیست ها در فازی متعدد از ترکیب برخورد وجود دارا هستند. بعضی از فرآیندهای مثال ای که از کاتالیست های ناهمگن به کارگیری می نمایند عبارتند از فرایند هابر-BOSCH برای سنتز آمونیاک، فرایند فیشر-تروپش برای ساختوساز اشکال هیدروکربن ها. کاتالیست های ناهمگن به جهت جداسازی راحت کالا و بازیابی کاتالیست، بر فرآیندهای صنعتی عمده اشراف دارا هستند. کاتالیست های ناهمگن ممکن میباشد تحت عنوان ذرات ریز، پودر، گرانول استعمال شوند. این کاتالیست ها ممکن میباشد بر روی توکل گاه جامد (کاتالیستهای حفاظت گردیده)، یا این که به طور جمع ای (کاتالیستهای سوای امان) استعمال شوند.
۳) کاتالیست های همگن ناهمگن:
توسعه و گسترش عملی کاتالیست های ناهمگن برخلاف کاتالیست های همگن بسیار دشوارتر میباشد. یکی دلایل، عدم وضوح آن ها میباشد که بازدارنده از تجزیه و نظارت آن ها در سطح مولکولی و پیشرفت از روش رابطه ها ساختار- برخورد میشود. ضمن این، کاتالیست های ناهمگن سنتی (اکسیدهای فلزی یا این که فلزات نگهبانی گردیده) تعیین پذیری و عکس العمل پذیری کمتری از خویش علامت میدهند. به مراد غلبه بر این مسائل، کاتالیست همگن بر روی توکل گاه های جامد لینک زده میگردد تا آنالوگ های ناهمگن آنها فراهم خواهد شد.
۴) کاتالیست های زیستی (بیوکاتالیست):
پروتئینهای طبیعی (آنزیمها) یا این که اسیدهای نوکلئیک (RNA یا این که ریبوزیمها و DNA) که برای کاتالیز کردن عکس العملهای شیمیایی خاص در فارغ سلولهای زنده استعمال میگردند را بیوکاتالیست میگویند. آنزیم ها از بافت های حیوانی، گیاهان و میکروب ها (مخمر، باکتری یا این که قارچ) به دست میایند. انتخاب پذیری بالا، بازده بالا، سازش با فضا زیست و موقعیت برخورد ملایم، نیروهای محرکه برای استعمال در مقیاس گرانقدر از آن ها و تبدیل آنان به جایگزینی برای کاتالیست های صنعتی ساده میباشد.
کاربردهای کاتالیست ها:
بعضی از کاربردهای کاتالیست ها عبارتند از:
مواد فعال (API) سوخت های زیستی مانند لیپاز برای ساخت بیودیزل از روغن نباتی
صنعت های لبنی مانند لیپاز برای حذف لاکتوز و رنین برای تهیه و تنظیم پنیر
صنعت پخت مانند آمیلاز برای نرمی و وسعت نان، گلوکز اکسیداز برای تقویت خمیر
ایجاد مواد شستشو مانند پروتئیناز، لیپاز، آمیلاز گزینه به کار گیری ه ترتیب برای از میان بردن لکه های پروتئین، چربی، نشاسته
صنعت چرم مانند پروتئاز برای از در میان بردن موی و ضربه زدن
صنعت ورقه
صنعت نساجی مانند آمیلاز برای حذف نشاسته از پارچههای بافته گردیده
صنعت نفت و گاز مانند کاتالیست های اکسیداسیون روند گوگردزدایی
کاتالیست های صنعت نفت و گاز و اشکال حلال
حلال های رایج سولفورزدایی
کاهش گوگرد در دور و اطراف زیست، میتواند نجات نصیب فضا زیست باشد. حلال ها نقش عمده ای در ایفای این نقش داراهستند. در اکثر زمان ها طرز های سولفورزدایی برای حذف و جداسازی ترکیبات گوگردی از مازوت، گازوئیل، کاندنسیت و غیره از حلال ها استعمال میگردد. بعضا از این حلال های قطبی به گستردن ذیل میباشد:
اکثری از مواد جاذب مانند کربنها، ژلهای سیلیکا و آلومینا، آمورف می باشند و دارنده کانالهای بغرنجای از ریز منافذ، مزوپورها و ماکرو منافذ به هم پیوسته میباشند. در مقابل، منافذ جان دار در جاذب های زئولیتی دارنده بعدها ظریف میباشند.
جاذب های “آغشته” چیست و چرا به کارگیری میگردد؟
بیشتر جاذبها با استعمال از اصل «جذب فیزیکی» فعالیت مینمایند، ولی بعضی از مولکولها یا این که اتمهای مقصود صرفا به وسیله نیروهای فیزیکی بسیار ضعیف به سطح جاذب جذب میگردند. با این هم اکنون، با منفعت گیری از سطح داخلی بسیار بالای کربن فعال، و رسوب (آغشته کردن) گوگرد عنصری بر روی سطح داخلی کربن، آن را به یک جاذب شیمیایی تبدیل میکنیم. براین اساس، کربن فعال آغشته به گوگرد، ترکیبات عنصری جیوه و یون جیوه را به شدت جذب می نماید. جیوه جذب گردیده از نگاه شیمیایی به کربن متصل میشود و به راحتی قابل جذب وجود ندارد. درصورتی که بخواهیم از اکسید فلز (CuO) برای حذف جیوه به کارگیری کنیم، سطح داخلی کربن را با CuO آغشته می کنیم، آنگاه میقدرت آن را در محل بوسیله یک سیال فرآیندی دربردارنده H2S یا این که با تزریق در محل با تزریق H2S سولفید کرد.
خصوصیت های جاذب ها
خصوصیت های کلیدی جاذب ها که به آنها توان جاری ساختن شغل های خاص میدهد عبارتند از:
سطح داخلی: توان یا این که گنجایش جذب و سرعت شغل جاذب ها را آماده می نماید.
اندازه منافذ: از این معنی برای برای مستقل کردن مولکول هایی که در منافذ جاذب قرار میگیرند استعمال میگردد.
شیمی سطح: از این معنا برای ارتقا حذف اشکال خاصی از مولکول ها و اتم ها به کارگیری میشود.
اندازه ذرات: برای متعادل کردن هدف ها متناقض افت فشار نادر در مقابل سرعت کار یک جاذب تعیین گردیدهاست.
از آنجایی که جاذب ها برای بسته بندی های صنعتی مهم می باشند، به صورت مداوم برای ارتقاء به کار گیری از آنان اصلاح میگردند. عواملی که در ابتدا بیان شد برخی از مهمترین خصوصیت های جانور در جاذب های امروزی می باشند. غیرفعال سازی تکرارپذیری، دشوارترین ادله برای در اختیار گرفتن میباشد. سطح جذب را اندازه گیری می نماید و انتخاب می نماید که چهطور آب سطحی را می قدرت حذف کرد. بخش اعظمی از پلیمرهای آلی تصنعی جاذب نیکی میباشند.
ج) کاتالیست ها
کاتالیست ها (کاتالیستها) موادی میباشند که با ساخت و ساز یک مسیر جایگزین برای شکستن و ساختوساز ارتباطات، برخورد ها را سرعت میبخشند. کلید این مسیر جایگزین انرژی راه اندازی کمتری نسبت به انرژی ما یحتاج برای برخورد کاتالیز نشده میباشد. کاتالیستها اکثر زمان ها برای یک عکس العمل خاص خاص می باشند و این به ویژه برای آنزیم هایی که برخورد های بیولوژیکی را کاتالیز می نمایند، درست گو میباشد. کاتالیست ها در برخی از برخورد ها به طور طبیعی و تصنعی و مصنوعی ظواهر می گردند. برای مثال، کاتالیست ها در ایجاد صنعتی آمونیاک، اسید نیتریک (ساخت و ساز گردیده از آمونیاک)، اسید سولفوریک و بقیه مواد استعمال میگردند.
کاتالیست ها
خاصیت کاتالیست ها:
خاصیت کاتالیزورها برای پیاده سازی و کاربرد آنها در فرآیندهای شیمیایی متعدد ضروری میباشد. فهم این خاصیت به شیمیدانان و مهندسان اذن میدهد تا کاتالیزورها را برای برخورد های خاص باصرفه نمایند، عملکرد، انتخاب پذیری و پایداری را در فرآیندهای صنعتی بهبود بخشند. برخی از خاصیت اصلی کاتالیزور در پایین توضیح داده گردیده است:
برخورد پذیری کاتالیست:
کاتالیست بضاعت و توان ارتقا سرعت عکس العمل را داراست. این بضاعت و توان کاتالیست تحت عنوان عکس العمل پذیری شناخته میگردد. بستگی به جذب برخورد دهنده ها روی سطح کاتالیست دارااست. جذب شیمیایی استدلال مهم قاضی بر شغل کاتالیستها میباشد. لینک ساخت گردیده در حین جذب فی مابین سطح کاتالیستی و خرید اسکرابر صنعتی برخورد دهنده ها نباید خیلی قادر یا این که خیلی ضعیف باشد.
انتخاب پذیری کاتالیست:
کاتالیست ها ترکیبات بسیار خاصی می باشند. آنها توانگری هدایت عکس العمل را برای ساخت و ساز یک متاع خاص داراهستند. برخورد با برخورد دهنده های شبیه البته کاتالیست متعدد ممکن میباشد تولیدات متفاوتی را به یار داشته باشد. کاتالیستها در طبیعت بسیار انتخابی میباشند. آنان میتوانند یک عکس العمل خاص را تسریع نمایند در حالی که برخورد دیگری را مهار می نمایند. از این رو، می اقتدار بیان کرد که یک کاتالیست خاص صرفا میتواند یک برخورد خاص را کاتالیز نماید. ممکن میباشد نتواند عکس العمل دیگری از به عبارتی نوع را کاتالیز نماید.
پایداری:
به تعداد عکس العمل های انجام یافته بوسیله هر قسمت فعال پیش از آنکه از دربین برود یا این که غیرفعال گردد، پایداری کاتالیست میگویند.
اشکال کاتالیست ها
کاتالیست ها به چهار نوع مجموعه بندی می گردند:
۱) همگن
۲) ناهمگن (جامد)
۳) کاتالیست همگن ناهمگن
۴) کاتالیست های زیستی
کاتالیست و اشکال جاذب و حلال
۱) کاتالیست همگن:
در کاتالیزگر همگن، ادغام عکس العمل و کاتالیست هر دو در یک فاز می باشند. هم کاتالیست و هم برخورد دهنده ها همگنی بالایی از خویش علامت میدهند که باعث به برهمکنش زیاد دربین آنان میشود. نهایتا سبب ساز به برخورد پذیری و تعیین پذیری بالا در موقعیت برخورد ملایم میشود. برخی از مثالهای کاتالیست های همگن عبارتند از: اسیدهای برونستد و لوئیس، فلزات واسطه، کمپلکسهای آلی فلزی، آلی کاتالیست. بعضا از فرآیندهای شیمیایی قابل توجهی که از روش کاتالیز همگن صورت میدهند عبارتند از :کربونیلاسیون، اکسیداسیون، هیدروسیاناسیون، متاتز و هیدروژنه شدن.
۲) کاتالیست ناهمگن:
در کاتالیز ناهمگن، کاتالیست ها در فازی متعدد از ترکیب برخورد وجود دارا هستند. بعضی از فرآیندهای مثال ای که از کاتالیست های ناهمگن به کارگیری می نمایند عبارتند از فرایند هابر-BOSCH برای سنتز آمونیاک، فرایند فیشر-تروپش برای ساختوساز اشکال هیدروکربن ها. کاتالیست های ناهمگن به جهت جداسازی راحت کالا و بازیابی کاتالیست، بر فرآیندهای صنعتی عمده اشراف دارا هستند. کاتالیست های ناهمگن ممکن میباشد تحت عنوان ذرات ریز، پودر، گرانول استعمال شوند. این کاتالیست ها ممکن میباشد بر روی توکل گاه جامد (کاتالیستهای حفاظت گردیده)، یا این که به طور جمع ای (کاتالیستهای سوای امان) استعمال شوند.
۳) کاتالیست های همگن ناهمگن:
توسعه و گسترش عملی کاتالیست های ناهمگن برخلاف کاتالیست های همگن بسیار دشوارتر میباشد. یکی دلایل، عدم وضوح آن ها میباشد که بازدارنده از تجزیه و نظارت آن ها در سطح مولکولی و پیشرفت از روش رابطه ها ساختار- برخورد میشود. ضمن این، کاتالیست های ناهمگن سنتی (اکسیدهای فلزی یا این که فلزات نگهبانی گردیده) تعیین پذیری و عکس العمل پذیری کمتری از خویش علامت میدهند. به مراد غلبه بر این مسائل، کاتالیست همگن بر روی توکل گاه های جامد لینک زده میگردد تا آنالوگ های ناهمگن آنها فراهم خواهد شد.
۴) کاتالیست های زیستی (بیوکاتالیست):
پروتئینهای طبیعی (آنزیمها) یا این که اسیدهای نوکلئیک (RNA یا این که ریبوزیمها و DNA) که برای کاتالیز کردن عکس العملهای شیمیایی خاص در فارغ سلولهای زنده استعمال میگردند را بیوکاتالیست میگویند. آنزیم ها از بافت های حیوانی، گیاهان و میکروب ها (مخمر، باکتری یا این که قارچ) به دست میایند. انتخاب پذیری بالا، بازده بالا، سازش با فضا زیست و موقعیت برخورد ملایم، نیروهای محرکه برای استعمال در مقیاس گرانقدر از آن ها و تبدیل آنان به جایگزینی برای کاتالیست های صنعتی ساده میباشد.
کاربردهای کاتالیست ها:
بعضی از کاربردهای کاتالیست ها عبارتند از:
مواد فعال (API) سوخت های زیستی مانند لیپاز برای ساخت بیودیزل از روغن نباتی
صنعت های لبنی مانند لیپاز برای حذف لاکتوز و رنین برای تهیه و تنظیم پنیر
صنعت پخت مانند آمیلاز برای نرمی و وسعت نان، گلوکز اکسیداز برای تقویت خمیر
ایجاد مواد شستشو مانند پروتئیناز، لیپاز، آمیلاز گزینه به کار گیری ه ترتیب برای از میان بردن لکه های پروتئین، چربی، نشاسته
صنعت چرم مانند پروتئاز برای از در میان بردن موی و ضربه زدن
صنعت ورقه
صنعت نساجی مانند آمیلاز برای حذف نشاسته از پارچههای بافته گردیده
صنعت نفت و گاز مانند کاتالیست های اکسیداسیون روند گوگردزدایی
کاتالیست های صنعت نفت و گاز و اشکال حلال
حلال های رایج سولفورزدایی
کاهش گوگرد در دور و اطراف زیست، میتواند نجات نصیب فضا زیست باشد. حلال ها نقش عمده ای در ایفای این نقش داراهستند. در اکثر زمان ها طرز های سولفورزدایی برای حذف و جداسازی ترکیبات گوگردی از مازوت، گازوئیل، کاندنسیت و غیره از حلال ها استعمال میگردد. بعضا از این حلال های قطبی به گستردن ذیل میباشد:
شستشوی نمای کرتین وال و مداقه آن