КАК «ЧЕРЕПАХА» СТАНОВИТСЯ «МОЛНИЕЙ», И НАОБОРОТ

Лет сто с лишком назад один химик осторожно ввел платиновую проволочку в сосуд, где находилась смесь водорода и кислорода.

Произошло необычное. Сосуд наполнился Туманом - водяными парами. Температура осталась неизменной, давление таким, как было, а реакция взаимодеиствия водорода с кислородом, «рассчитанная» на тысячелетия, прошла за несколько секунд.

Удивительное на этом не кончилось. Платиновая проволочка, моментально соединившая два газа совершенно не изменилась. Ее внешний вид, ее химический состав, ее вес после опыта были точно такие же как и до опыта.

Как «черепаха» становится «молнией», и наоборот

Ученый отнюдь не был иллюзионистом, из тех что изобретают хитроумные фокусы, очаровывая любопытную публику. Он был серьезным исследователем - немецкий химик Дёберейнер. А явление, которое он наблюдал, называют теперь катализом. Вещества, способные превращать «черепах» в «молнии» именуются катализаторами. Катализаторов прямо-таки неисчислимое количество. Ими могут быть металлы, твердые и порошкообразные, окислы самых разных элементов, соли, основания. В чистом виде и в виде смесей.

Без катализатора процесс синтеза аммиака малоэффективен, как бы мы ни варьировала величины давлении и температур. Иное дело - в присутствии гализатора. Самое обычное металлическое железо с примесью окислов алюминия и калия значительно ускоряет эту реакцию.

Химия двадцатого столетия обязана своим неслыханным расцветом именно применению катализаторов. Да что там! Разнообразные жизненные процессы протекают в животных и растительных организмах благодаря специальным катализаторам - ферментам. Химия неживого и живого - вот афера действия удивительных ускорителей!

А если вместо платиновой проволочки взять медную, алюминиевую, железную? Снова затуманятся стенки сосуда? Увы! Водород и кислород вовсе не желают взаимодействовать так, как они соединялись по мановению волшебной платиновой палочки...

Не всякое вещество может ускорять тот или иной процесс. Потому химики и говорят, что катализаторы обладают избирательностью действия: могут активно влиять на одну реакцию, совершенно не обращая внимания на другую. Конечно, есть и исключения из этого правила. Скажем, окись алюминия способна катализировать несколько десятков различных реакций синтеза как органических, так и неорганических соединений. Наконец, разные катализаторы могут заставить смесь одних и тех же веществ реагировать по-разному, давать различные продукты.

А вот пример веществ, не менее удивительных, - промоторы. Взятые сами по себе, они никак не влияют на ход реакции: не ускоряют и не замедляют ее. А добавленные к катализатору, ускоряют реакцию в гораздо большей степени, чем это сделал бы он один. Платиновая проволочка, «загрязненная» железом, алюминием или двуокисью кремния, произвела бы в смеси водорода и кислорода еще более впечатляющий эффект.

Есть, оказывается, и другой катализ. Катализ шиворот-навыворот. Есть антикатализ и антикатализаторы. Или ингибиторы, как их называют ученые. В переводе на русский язык это означает «замедлители». Их задача - замедлять быстро текущие химические реакции.