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化学的反应条件及催化剂作用解析

1化学的反应条件

1.1化学反应的条件概述

化学反应是个复杂、有趣的过程,其反应条件因反应物的不同而有所差异,一般情况下,较为活泼的物质其化学反应很容易发生反应,如铁与稀盐酸反应制氢气,反应速度快且释放大量热气,反应过程几乎不需要什么特殊条件,反应就能发生的非常激烈。在实践中,很多化学反应的应用都需要满足一定的条件,常见的有燃烧、缓慢氧化、加入催化剂、加压等。其中,燃烧是指可燃物与空气中的氧气发生一中发光发热的反应,如镁在空气中燃烧生产氧化镁(MgO)等;缓慢氧化反应较为常见,如食物的腐烂、动植物的呼吸等,这一反应形式也逐渐的被开发出来并得到应用;催化剂是指将一种或几种物质加入反应物中,这些物质在反应中本身不发生改变,但催化剂可改变化学反应的速度与效果,常见的有光催化剂、固体催化剂、生物催化剂等,在不同化学反应中的应用可改变化学反应的速率和效果,提高工业生产的效率。例如,污水处理中应用光催化剂提高反应的效果,提升污水净化的品质,使其达到更好的净化标准。此外,压强、温度等也是化学反应的条件。

1.2化学反应条件对化学反应的影响

化学反应中,必须客观的对待化学反应的科学性和复杂性,在利用化学反应时,首先,应注重化学反应条的件,一些化学反应虽可以实现,但反应条件极为苛刻,不适合在工业生产中应用。其次,注重考虑反应原理的获得难易程度和价值,必定工业生产的目的是为了获取利益和效益,高昂的反应代价一般在实践中很难应用。再次,注重环境污染问题和资源节约,环境问题早已成为工业生产与社会发展的主要矛盾,因此化学反应的研究中要注重其对环境的污染和资源节约等问题。此外,还要注重操作的简易性,太过复杂会影响化学反应在工业中的应用及生成物杂质含量增加。总之,在化学反应应用中,对化学反应条件的研究非常关键,通过化学反应条件的改善不但可以提高反应生成物的纯度,还可以简化反应过程、加快反应速度等,提高了工业生产的效率,促进了工业发展。

2催化剂分类和应用

2.1催化剂的分类和作用

化学反应中催化剂的应用十分普遍,常见的催化剂类型十分丰富,例如,在石油冶炼中应用的催化剂有催化裂化催化剂、催化重整催化剂、加氢精制催化剂等;又如,其他工业生产中的脱硫催化剂、氨合成催化剂、硫回收催化剂等等,其种类繁多、应用广泛。催化剂最显著的特点是催化剂本身不参与化学反应,但它可以改变化学反应的速度,并对反应物发生作用,使化学反应更为剧烈。例如利用氮、氢为原料合成氨,在这一生产过程中化学式非常简单,但实际操作工艺却十分复杂,反应过程牵扯到热力学、化学动力学等方面,反应条件的条件与温度、压强、催化剂都有关系。综上所述,催化剂的应用,第一,加快了化学反应的速率,有利于工业生产效率的提升,同时,使一些不易发生的反应成为现实,拓展了工业生产的领域,使更多化工产品应用到人类社会的发展和进步中,促进了人类社会发展。第二,降低了生产过程中对环境的破坏,提高了工业生产中的环保效益,例如,热发电过程中在燃煤中加入生石灰,就可以达到减少二氧化硫的排放的目的,从而降低了有害气体对空气的污染。第三,催化剂的使用提高了化学反应应用的经济效益,例如,氨生产中,催化剂加快了氨生产的效率,提高了单位时间内工业生产的价值,提升了企业的生产效益。此外,催化剂的应用还可以提高产品质量,扩展工业生产对化学反应的效益,提高工业产品的附加值,推进社会经济的发展。

2.2催化剂应用的作用

催化剂应用的作用主要表现在以下方面:第一,使一些不可能发生的化学反应发生了反应,拓展了人类社会的物质资源,提高了人类对能源的应用。第二,降低了工业生产成本,一方面,提高了化学反应速率,降低了工业生产中的能源损耗,使工业生产对化学反应的应用更加高效;另一方面,提高了化学反应的产品质量,实现了能源的精加工,提高了工业产品的附加值,同时还降低了工业生产成本,促进了一些低端能源的利用,提高了工业生产效益和发展。第三,催化剂的使用可有效的控制化学反应生产的产物,如脱硫催化剂、硫回收催化剂等,使化学反应生成物的利用效益增加,同时还降低了生产过程中对环境的破坏,大大的提高了工业生产能力。第四,催化剂改善化学反应条件,降低了化学反应原料的标准,提高了化学反应的效果,降低了化学反应的难度,实现了化学反应更广泛、更有效的利用。

3结语

工业生产的粗放发展时代已经结束,随着人类对环境污染问题的重视,工业生产逐渐向着绿色无污染方向发展,化学反应的应用也更为重视对环境的影响和保护。催化剂是化学反应的重要条件,对催化剂作用的研究促进了化学反应的无害化,确保工业生产经济效益的同时提高了工业生产的社会效益,有利于人类社会持续、稳定的发展。

作者:侯海霞 王胜壁 柯杨 单位:安顺学院 贵州省教育厅功能材料与资源化学特色重点实验室


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