Читать онлайн «Введение в теорию гетерогенного катализа: Учеб. пособие для студентов вузов»

т- Д. В. СОКОЛЬСКИЙ В. А. ДРУЗЬ вве ние в те • ю • • • ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для студентов химических специальностей высших учебных заведений МОСКВА ВЫСШАЯ ШКОЛА 1. 981 Предисловие Современное состояние теории гетерогенного катализа характеризуется известным количеством представлений, казавшихся когда-то неприемлемыми, и, собственно, теорией гетерогенного катализа можно назвать лишь мультиплетную теорию катализа А. А. Баландина. В ней рассматриваются вопросы строения активной поверхности и реагирующего вещества, структурное и энергетическое соответствие в катализе. Теория активных ансамблей Н. И. Кобозева, пересыщения и модифицирования С. 3. Рогинско- го посвящены вопросам приготовления катализаторов и их генезиса. Взаимодействие катализатора с реагирующим веществом во время реакции хотя и было частично рассмотрено А. А. Баландиным, более детально освещено в работах Г. К. Борескова. Экспериментально оно изучалось для реакций в растворах А. Н. Фрумки- ным и А. И. Шлыгиным и начиная с 1948 г. авторами данной книги. Весь этот материал подробно освещен в ряде монографий и обзорных работ. Однако студенту трудно ориентироваться в этом обширном материале, и, кроме того, некоторые положения к настоящему времени претерпели существенные изменения. Сейчас вопрос о структурно-чувствительных и структурно-нечувствительных реакциях в катализе поднимается Бударом, заново ставится вопрос об активности отдельных атомов на поверхности, о связи гомогенного и гетерогенного катализа и т. п. К сожалению, все это делается без достаточных ссылок на более ранние работы. Применение разнообразных новейших методов привело к уточнению ряда положений и необходимости пересмотра деталей. Несмотря на то что общая теория катализа не создана, для отдельных реакций принципы предвидения каталитического действия существуют. Все это предопределило возможность создания учебного пособия для студентов, и авторы надеются, что данная книга будет полезна не только студентам, но и аспирантам и научным сотрудникам. Авторы с благодарностью примут и учтут все критические замечания. Авторы Введение Свыше 100 лет назад Е. Митчерлих объединил общим термином «контактные реакции» группу таких, на первый взгляд, разнородных явлений, как брожение Сахаров под действием энзимов, омыление крахмала кислотами и щелочами и окисление водорода в присутствии мелкораздробленных металлов. Немного позже Бер- целиус ввел термин катализ для реакций, которые осуществлялись при введении в систему некоторых посторонних веществ, не принимающих видимого участия в реакции. В настоящее время, по определению А. А. Баландина, можно говорить о формировании интереснейшей и увлекательной науки — каталитической химии. Наука о катализе развивается на границе ряда смежных наук — физической и органической химии, химии комплексных соединений, химии и физики твердого тела. До 90% процессов современной химической промышленности и почти все биохимические процессы являются областями применения катализа.