催化活性,指物質(zhì)的催化作用的能力,是催化劑的重要性質(zhì)之一.物質(zhì)的催化活性是針對(duì)給定的化學(xué)反應(yīng)而言的.工業(yè)生產(chǎn)上常以每單位容積(或質(zhì)量)催化劑在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化原料反應(yīng)物的數(shù)量來表示,如每立方米催化劑在每小時(shí)內(nèi)能使原料轉(zhuǎn)化的千克數(shù).由于固體催化劑作用是一種表面現(xiàn)象,催化活性與固體的比表面積的大小、表面上活性中心的性質(zhì)和單位表面積上活性中心的數(shù)量有關(guān).為了描述不同物質(zhì)的催化活性的差異,也常將每單位表面積的催化劑在單位時(shí)間內(nèi)能轉(zhuǎn)化原料的數(shù)量稱為比活性;將每個(gè)活性中心在1秒鐘內(nèi)轉(zhuǎn)化的分子數(shù)稱為周轉(zhuǎn)數(shù)或轉(zhuǎn)化數(shù).
物質(zhì)對(duì)特定反應(yīng)的催化活性與反應(yīng)條件有關(guān),如反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)溫度等,所以也常用反應(yīng)速度方程式中的反應(yīng)速度常數(shù)、活化能等來表征催化劑的活性.通常,高活性的催化劑能在較低的溫度下表現(xiàn)催化活性.有些物質(zhì)在濃度很低或比表面積很小的情況下就能表現(xiàn)催化活性,例如某些金屬材料容器的器壁亦可能對(duì)所貯物質(zhì)起催化作用.但常用的工業(yè)催化劑多為比表面積較大的材料,例如,鎳塊對(duì)于油脂加氫制硬化油不表現(xiàn)明顯的催化活性,而高分散度的鎳則為良好的催化劑.催化劑的活性并非一成不變,由于催化劑中毒、燒結(jié)等原因,催化劑在使用過程中會(huì)逐漸衰退,最終失去活性.若在反應(yīng)系統(tǒng)中同一催化劑能對(duì)兩個(gè)以上的反應(yīng)起催化作用,則該催化劑對(duì)不同反應(yīng)的催化活性之比值就決定了它對(duì)特定反應(yīng)的催化選擇性.催化活性可在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用特殊裝置測定,即在盛有催化劑的反應(yīng)器中投入原料,在規(guī)定的反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng),測量催化反應(yīng)前后原料消耗的數(shù)量和產(chǎn)物生成的數(shù)量.但在工業(yè)裝置中使用時(shí)所表現(xiàn)出的催化活性,不一定與實(shí)驗(yàn)室結(jié)果相同,因?yàn)樗€與反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、操作條件、反應(yīng)物的純度、催化劑使用劑齒(表示催化劑使用過的時(shí)間)有關(guān).
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