Катализатор что это такое в повседневной жизни

• верный слог (81)
• фильмотерапия (37)
• раз-думия (26)
• притчи (2)
• учителя (25)
• ОгнеСфеРа (18)
• арт-терапия (16)
• мандала (12)
• игра Leela (11)
• смерть (11)
• отпечатки (9)
• АТФ (8)
• таро (8)
• сказка (8)
• письма (7)
• психоделическое (7)
• книги (6)
• музыка (3)
• натуропатия (2)
• мультфильмы (2)

Вторник, 25 Сентября 2012 г. 14:37 + в цитатник

(компиляция о ЧЕЛОВЕКЕ из бесед Т.Ф.Акбашева)

Человек — это самодостаточная система. Он может и должен научиться пользоваться своими жизненными силами. Каждый из нас (человек) в энергоинформационном поле Земли занимает ровно то место, на которое он притязал в подсознании своем, не только сознанием, но в подсознании своём.

Человек — есть существо, которое непрерывно Ищет, Формулирует, Принимает и Реализует решения– всего 4 элемента.

ЧЕЛОВЕК Решающий– вот тот образ, с которого начинается наша с вами жизнь.

«Сущностью человека является ансамбль отношений» (К.Маркс).

Человек есть существо, сплетенное из взаимодействия всех систем макро- и

микрокосмоса. Всех, без исключения, систем макро-и микрокосмоса. Оно и не земное и не неземное. Слово «земное» вообще тут не проходит. Слово «биологическое» вообще не проходит.

ЧЕЛОВЕК — ТВОРЕЦ. Но ведь, если человек есть следствие и взаимодействие всех систем микро- и макрокосмоса, то он, стало быть, есть результат их взаимодействия. Но, если человек есть результат взаимодействия всех этих систем, стало быть, Человек есть творение всех этих систем, а тогда все эти системы — совокупное есть — ТВОРЕЦ.

ЧЕЛОВЕК — ежедневный катализатор Энергии Радости, как существо высоко энергетичное, с избытком энергии, радости.

Так возникает человек как катализатор,

ежедневный катализатор Энергии Радости.

ЧЕЛОВЕК совершенный. Если вы стали более совершенными, почему вы не нужны никому? Задайте себе этот вопрос — говорю я обычно тем самым духовным течениям.

Если ты стал более совершенным, стало быть, ты стал более разумным.

Если ты стал более разумным, стало быть, стал более понимающим страдания и боль тех, которые вокруг тебя; стало быть, ты стал более способным поддерживать и помочь, служить этим людям, которые вокруг тебя.

Задай себе вопрос— Если ты стал совершенным, почему ты никому не нужен?

Во все века человек приходил на Землю, чтобы пройти свой путь. А поскольку свой путь человек, как правило, не осознавал, то он его проходил через множество препятствий, непонимания самого себя и жизни на этой Земле. Поэтому, для того, чтобы он не спал, не загнил, то перед ним выдвигались препятствия из поколения в поколение, все более могущественные и все более неумолимые препятствия как учебные задания. Эти задания, выполняемые человеком, растили разум самого человека и народа, так утверждает Педагогика Эволюции Разума

Итак, человек проходил школу, и одновременно в страдании через это росло внутреннее напряжение, через духовный рост и рост разума возникала способность анализировать собственную жизнь, рассматривать эту жизнь как бы со стороны и принятие ответственности за эволюцию разума и жизнь на Земле. Не было бы тысячелетних страданий, не было бы тысячелетних напряжений, не было бы могущественного скачка, способности человека осознавать собственный путь, благодаря которому человек и выделился из царства животных, благодаря которому человек выделился из естественной гармонии с природой. Человек должен был пройти путь дисгармонии только для того, чтобы выйти из этого

Земля всегда была планетарной школой эволюции разума.

Человек не приходит на Землю совершенным и здоровым. путь земной — путь совершенства.

нежели соревнование, конкуренция и погоня за прибылью. Как и любая болезнь перехода от несовершенства к совершенству, соревнование и конкуренция будут изжиты и очень скоро.

Пришло время осознания человеком, что мы приходим, чтобы пройти путь совершенства.

Пришло время, чтобы осознать, что все вибрации мироздания пронизывают человека, а значит, все мироздание живет в человеке, как открытая книга его вселенских сил и возможностей.

Поэтому пришло время людям открыто и прямо начинать учиться пробуждению собственных сил:

Сегодня пришло время осознания массово человеком, что Земля есть планетарная школа эволюции разума. Поэтому «Общество как образовательная система» имеет целью не напоминание о том, что мы начинаем работать с нуля, а напоминанием того, что Земля всегда была планетарной школой эволюции разума. Но люди, не понимающие этот факт, вынуждены были пройти путь страдания и преград.

Цель человека— пробуждение себя как пульт управления вибрациями мироздания.

Цель человека — пробуждение себя как содержательного носителя вселенских сил.

Суть человека— стать источником, источником новой гармонии, небывалой на Земле, источником новых сил, небывалых на Земле, источником сохранения, защиты и развития жизни всех систем разума, начиная от минералов и кончая вселенной.

Задачи ЧЕЛОВЕКА- активно усиливая способность свою осознавать это, пробуждение своего разума, своего духа и себя как духа животворящего.Чем больше человек живет в поиске смысла и обретения смысла,

Мы с вами живем в бессилии, немочи, уничижении только потому, что мы ищем себя вне себя, за пределами себя

Но человек миллионами лет учился только тому – употреблять внешний мир для удовлетворения своих растущих нужд. Чем больше он употреблял внешний мир, тем меньше он думал о внутреннем мире.

Но, если цель любого вида или любое животное живет в гармонии с миром, то задача человека – не гармония с миром. Для гармонии с миром достаточно вернуться в животное состояние.

Человек отличается тем, что может осознать себя как источник творения притяжения душ, как источник управления вибрациями, которые проходят через каждое существо; как источник здоровьетворения.

Смысл человека в природе:

Человек жил в гармонии с природой…когда-то. Он пришел из гармонии в дисгармонию только для того, чтобы осознать путь творения гармонии

Разум сегодняшнего человека более рефлексивный, более осознающий, более способный задавать себе вопросы. Причем, я не говорю о массовом человеке. Но тысячелетия тому назад только Учителя были способны это делать.

ЧЕЛОВЕК цивилизованныйменяет не природу, он меняет себя, свои привычки, привычки своего народа, привычки человеческой цивилизации. Так он гарантирует безопасный мир будущего: он точно знает это.

Человек цивилизованный очищает не столько природу, он очищает себя от привычек, которые губят его же среду обитания, которые губят его и его детей, ибо он обрастает болезнями, стрессами, ибо он заражает своих детей губительными для природы и человеческой цивилизации привычками, ибо он и его дети лишаются будущего. Через его привычки рождаются экологические и военные кризисы. Человек цивилизованный учится жить без привычек человеческих. Человек цивилизованный УЧИТСЯ!

ЧЕЛОВЕК – голограмма миров.ЧЕЛОВЕК КАК ГОЛОГРАММА МИРОЗДАНИЯ, СОТКАННЫЙ ИЗ ГОЛОГРАММ МИРОЗДАНИЯ. Вся эволюция планеты, Вселенной, мироздания в человеке записана как его внутренняя голограмма, а стало быть, как его внутренний потенциал. Вывод:

Итак, если ты – часть мира, стало быть, (даже, если ты – не часть мира), тебя пронизывают все вибрации мира. А стало быть, тебя пронизывают вибрации всех существ. Т.е., если тебя пронизывают эти вибрации, то они внутри тебя оставляют СЛЕД. А что такое след чего-либо внутри тебя? Что такое информационный след внутри тебя, ну например, Николая? Вибрации Николая в Татьяне внутри оставляют следы, на которых написано «НИКОЛАЙ». Скажите, пожалуйста, что такое информационный след Николая в каждом из нас?

зал— внешний вид; то, что мы о нем знаем, его внутреннее содержание, его внутреннее состояние….

АТФ — Замечаете, вот так Николай живет внутри нас, тем самым, его мысли, абсолютно все, что есть в Николае, что вы знаете – не знаете о нем, живет внутри нас как отпечаток, а стало быть, все качества и свойства Николая. Но ведь не только Николай этим «занимается». Вибрации излучает и каждый из вас. Ведь вибрации излучает каждое растение. Ведь вибрации излучает каждая планета. Вибрации излучает каждый…. А стало быть, всё внутри нас отпечатывается как что? – как информационная матрица, где записаны качества других существ, растений, планет, звездных миров.Итак, внутри человека живет неисчерпаемый мир качеств других людей, всего сущего…

ЧЕЛОВЕК есть существо космическое.Человек есть часть мироздания, нет человека из Космоса, нет неба и земли, отделенных друг от друга. Человек — тропа всех вибраций мироздания, а стало быть, в человеке живут беспредельные силы, качества и возможности

Человек становится Генератором Будущего. Человек становится конструктором Ноосферы, Сферы Разума на Земле. Вы называете это РАЕМ, я называю это НРАВСТВЕННОЙ ЦИВИЛИЗАЦИЕЙ, или другая фраза, — я взял у Платона — Цивилизацией ЗОЛОТОГО ВЕКА, т.е. Цивилизация Мечты людей и народов.

Если целью образования примем самого человека, его внутренние потенции, человеческие ресурсы, каковы эти резервы внутри самого человека?

В человеке живут абсолютно все свойства качества системы разумов познанных и непознанных. А стало, быть, человек может, сознательно занимаясь своими адаптивными, защитными созидательными силами, пробуждать внутри себя Устойчивость, интервал устойчивости по отношению к любым процессам планеты, а далее, к любым процессам Солнца, а дальше что? — к любым процессам Вселенной и любым процессам звездных миров.

Посмотрите, как всё просто. Тогда ведь все дело только в файлах, которые пробуждаются внутри человека. И последний файл, как его называют, ЧЕЛОВЕК — Господь с неба (ап. Павел, Первое послание Коринфянам).

Человек, перейдя от безграничного потребления природной среды к безграничному развёртыванию внутренних ресурсов человека, тем самым расширяет свои адаптационные возможности. Итак, необходим переход от парадигмы адаптации природы под себя, ибо это сужает его адаптационные возможности.

катализатор — ускоритель, энзим, фермент Словарь русских синонимов. катализатор сущ., кол во синонимов: 11 • биокатализатор (1) • … Словарь синонимов

КАТАЛИЗАТОР — КАТАЛИЗАТОР, вещество, которое способствует ускорению химической реакции, однако не участвует в ней. Многие промышленные процессы основываются на действии катализаторов, например, в ПРОЦЕССЕ ГАБЕРА по производству АММИАКА катализатором служит… … Научно-технический энциклопедический словарь

КАТАЛИЗАТОР — КАТАЛИЗАТОР, катализатора, муж. (см. катализ) (хим.). Вещество, ускоряющее или замедляющее химическую реакцию, само при этом не изменяющееся. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

КАТАЛИЗАТОР — КАТАЛИЗАТОР, а, муж. (спец.). Вещество, изменяющее скорость химической реакции. | прил. катализаторный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

катализатор — вещество, ускоряющее или замедляющее реакцию, но остающееся при этом неизменным. Биол. К. являются ферменты. (Источник: «Микробиология: словарь терминов», Фирсов Н.Н., М: Дрофа, 2006 г.) … Словарь микробиологии

КАТАЛИЗАТОР ФС-26/6 — катализатор, применяемый в составе песчано смоляных смесей при изготовлении стержней с фенолокарбамидными связующими в нагреваемой оснастке. Представляет собой водный раствор карбамида, хлористого и бромистого аммония и уротропина. Прозрачная… … Металлургический словарь

катализатор — Вещество, изменяющее скорость химических реакций. [ГОСТ Р 51953 2002] Тематики крахмал и крахмалопродукты … Справочник технического переводчика

катализатор — – вещество, влияющее на скорость химической реакции или возбуждающее ее, но в конечном итоге остающееся неизменным и неизрасходованным. Общая химия : учебник / А. В. Жолнин [1] … Химические термины

Катализатор — вещество, ускоряющее химическую реакцию, не будучи реагентом или продуктом реакции. [Ушеров Маршак А. В. Бетоноведение: лексикон. М.: РИФ Стройматериалы. 2009. – 112 с.] Рубрика термина: Общие термины Рубрики энциклопедии: Абразивное… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

КАТАЛИЗАТОР — вещество, ускоряющее хим. реакцию. Вещество, замедляющее реакцию называют (см.). К. дают новые направления хим. реакции, они могут образовывать с реагирующими веществами промежуточные соединения, однако сами не входят в состав конечных продуктов … Большая политехническая энциклопедия

Читая эту книгу, вы много раз встретите упоминание о ка­тализаторах в жизни человека, ответственных за актива­цию его жизненного урока. Обычно катализатор — это один из родителей или кто-то очень близкий человеку в детстве. Эти личности оказывают огромное влияние на всю нашу жизнь. Я расскажу вам о катализаторах моей жизни, поскольку эта книга посвящена им.

Всю свою жизнь я был в очень близких отношениях с ма­терью. У нее была невероятная способность видеть меня на­сквозь. Несмотря на все мои попытки устроить вокруг себя «дымовую завесу», она всегда знала, когда я пытался пере­хитрить других и даже когда я пытался обмануть себя самого. Я всегда мог рассчитывать на то, что она поможет мне пра­вильно увидеть и оценить мою жизнь. А главное, мама учила меня быть честным с самим собой.

Моя мама всегда верила в то, что ее призвание — стать пи­сательницей. У нее была мечта написать историю собственной жизни и поделиться с миром самыми важными своими откры­тиями. Она постоянно писала статьи и посылала их в любимые журналы. Хотя ее мудрость была бы неоценимым даром для этого мира, мне кажется, ее голоса так никто и не услышал. Я знаю только один случай, когда ее напечатали. Это была статья, которую она написала о нашей с Барбарой свадьбе

30 лет назад. Барбара потеряла свою мать, когда была еще очень мала, и моя мама любила ее как собственную дочь. Ста­тья называлась «Мать жениха и невесты».

Мама рано умерла от рака груди. Ей было всего 53. Сейчас, когда я пишу эти строки, мне столько же. Когда она ушла, мое понимание жизни было совсем не таким, как сейчас. Хотя она заложила фундамент моего сегодняшнего духовного миро­восприятия, в то время я еще не занимался духовной работой. И все же глубоко внутри я знал: хотя мама умерла очень рано, она завершила то, для чего пришла в этот мир. Незадолго до смерти она обрела счастье в новом браке, последовавшем за трудным разводом с моим отцом. Несмотря ни на что, она ни­когда не переставала любить папу. Хотя ей пришлось несладко, она никогда не становилась в позу жертвы. Она нашла в себе силы и обрела счастье в новых отношениях. Мама и отчим были женаты всего год, когда она ушла от нас.

Я никогда не забуду, как пришел в ее кабинет через не­сколько дней после ее смерти. Новая пишущая машинка сто­яла на красивом столе, перед открытым окном. Здесь мама собиралась написать свою историю. Я сел у ее стола, положил пальцы на клавиши пишущей машинки и долго глядел в окно, пытаясь представить себе, каково это — писать книгу.

Мой отец был глубоким мечтателем и обладал потрясаю­щей способностью проявлять в жизни все, о чем ему мечта­лось. У него была любовь к жизни и к людям, которую ощущал каждый, с кем он общался. Он был как добрый волшебник из сказки. Все любили Джека. И хотя он покинул нас много лет назад, его старомодное чувство юмора присутствует на каждой семейной встрече. Когда кто-нибудь из наших вспоминает одну из папиных любимых шуток, мы чувствуем, что он реально все время остается с нами.

Папа обожал помогать другим. Люди любого возраста и по­ложения искали встречи с ним, чтобы поделиться своими про­блемами. Он никогда никому не отказывал. Мы часто шутили, что он уже заслужил научную степень по «консультированию за кухонным столом», хотя на самом деле его специальностью по окончании колледжа была электротехника. Позже он решил учиться на психолога и эту свою мечту тоже начал воплощать в жизнь. Он делал то, что любил делать, — теперь уже в качестве профессионального консультанта и ведущего семинаров. Папа сдал все экзамены и работал над заключительной частью своей докторской диссертации по психологии, когда смерть прервала его работу. Хотя я не ходил на его «необычные» психотерапев­тические группы и семинары, он часто рассказывал о достиже­ниях, которые делали посещавшие их люди. Он очень любил учить других людей и помогать им расти. Однако ему было очень трудно зарабатывать на жизнь этой работой, которую он так любил, Теперь-то я могу сказать, что он просто слишком рано пришел в наш мир. И я посвятил свою первую книгу ему как Работнику Света, опередившему время.

Когда я только начал заниматься метафизикой, папа как-то пригласил меня на обед и, как обычно, с большой любовью и заботой попытался объяснить мне, как трудно зарабатывать этой работой «на хлеб насущный». Я выслушал его вниматель­но, но, как и все молодые люди, которые воображают, будто они в чем-то отличаются от родителей, продолжил заниматься тем, что считал своим. В последнее Рождество, которое мы провели вместе, я сообщил ему о том, что меня только что пригласили выступить перед группой людей в Вене, в одном из учреждений Организации Объединенных Наций. Он был очень рад за меня, и я почувствовал в нем какое-то ощущение завершенности. Тогда, впрочем, я не совсем понял, что это за чувство.

Даже когда папе было 73 года, он каждый день ездил на своем мотоцикле и играл в теннис, который был его страстью еще с молодости. Он предпочитал играть в смешанных парах: так, говорил он, можно знакомиться с симпатичными девушка­ми. Он всегда шутил, что умрет либо на теннисном корте, либо в постели с красивой блондинкой. Папа женился во второй раз на очень привлекательной белокурой особе. И, как и предска­зывал, он умер после того, как разделил со своей симпатичной партнершей радость победы на теннисном корте.

Я рассказываю об этом здесь потому, что я ведь и сам отец. И знаю: лучшее, на что я могу надеяться, — это на то, что дети продолжат мое любимое дело. Моя мать была писательницей, так и не дождавшейся публикаций, а отец — психологом и учителем, который так и не реализовал себя до конца. Я не сомневаюсь, что роли, которые я попросил их сыграть в моей жизни, когда писал ее сценарий, как нельзя лучше подходили для создания условий той работы, на которую я благословлен сегодня. Мои родители послужили в моей жизни прекрасными катализаторами, и я знаю, что они всегда рядом, за моим пле­чом. Они смотрят на меня и улыбаются!

Дата добавления: 2014-12-17 ; просмотров: 404 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

«Нужны структуры с большим количеством дефектов»

Вся современная химическая промышленность — получение топлива, косметики, чистящих средств, лекарств — основана на использовании химических катализаторов. С помощью гетерогенного катализа решаются и экологические проблемы, связанные, например, со снижением уровня вредных выбросов и глобальным потеплением. О том, какие актуальные задачи приходится решать сейчас ученым, которые занимаются гетерогенным катализом, какие катализаторы применяются сейчас и какие экологические и химические процессы остро нуждаются в новых катализаторах, N + 1 побеседовал с британским ученым профессором Грэмом Хатчингсом (Graham J. Hutchings) из Кардиффского университета — химиком, который стоял у истоков гетерогенного катализа на основе золота.

N + 1: Профессор Хатчингс, складывается ощущение, что современное общество несколько недооценивает роль катализаторов в повседневной жизни. Вы можете объяснить, почему катализаторы — это важно?

Грэм Хатчингс: Да, катализаторы сейчас — это далеко не только реактивы для химической промышленности. 90 процентов всех товаров, которые производятся сейчас промышленно, на каком-то из этапов своего производства требуют использования катализаторов. При этом большинство людей просто не знают об их существовании, и меня это очень огорчает.

Множество проблем, с которыми сталкивается современное общество, могут быть частично решены с помощью катализаторов. Возьмем, например, проблему очистки воды. Сейчас она осуществляется с помощью хлорирования. Такие методы не всегда доступны, и если люди будут нуждаться в большом количестве чистой воды, то в этом им помогут устройства, способные получить водород из воды с помощью электролиза. Этот водород при наличии катализатора будет реагировать с кислородом воздуха с образованием перекиси водорода in situ. И уже эту перекись можно использовать для очистки воды. Необходимое для этого устройство может быть достаточно небольшим, тогда как сейчас перекись водорода необходимо доставлять оттуда, где ее производят.

Грэм Хатчингс

Cardiff University

Да. Вы берете грязную воду, подвергаете ее электролизу и очищаете с помощью перекиси водорода. В конечном счете это может привести к совершенно новому способу очистки воды по сравнению с теми методами, которые существуют сейчас.

Еще один пример, в котором роль катализаторов очень велика, — это получение средств для стирки, очистки и дезинфекции. Сейчас для этого применяются специальные таблетки или жидкости, но вся очистка может происходить за счет кислорода, которого в атмосфере 20 процентов. Для это необходим катализатор, способный использовать окисление кислородом для стирки. Это не моя идея, подобные вещи предлагаются уже давно. Основная проблема такого подхода — это не разрушить при стирке и саму одежду.

Огромный успех катализа уже сейчас — это катализаторы для автомобильных выхлопов. В 70-х и 80-х годах XX века из-за выхлопных газов воздух в некоторых местах было настолько грязным, что правительства стали искать решение этой проблемы. В результате были разработаны каталитические автомобильные конвертеры. Большинство людей знает что-то о катализе именно из-за каталитических конвертеров. Не из-за азотного катализа, не из-за реагентов для стирки одежды, а именно из-за них.

Метанол, углекислый газ и перекись водорода

А какие реакции (может быть, в промышленности) наиболее остро нуждаются в катализаторах именно сейчас? И для каких реакций вы хотели бы увидеть работающий катализатор, которого пока не существует?

Первая из этих реакций — это получение метанола из метана и кислорода (2CH₄ + O₂ → 2CH₃OH), скажем, при 200 градусах Цельсия. Это очень важная реакция. Ее пытаются провести уже сотню лет. Каждые десять лет появляется какой-то проблеск, новая статья, очередной шаг вперед. Например, недавно мы показали, как с помощью коллоидных катализаторов на основе золота и палладия при 50 градусах Цельсия можно захватить кислород и радикалы метана и сделать метанол.

Появление катализатора для этой реакции было бы большим достижением, так как четыре процента природных газов сейчас просто сжигают, потому что не знают, как их использовать из-за того, что они недостаточно чистые. Было бы логично разработать каталитический метод, позволяющий из метана сделать метанол, который можно транспортировать. Тогда метан не придется сжигать до углекислого газа. А переработка углекислого газа — это вторая очень важная проблема, которая требует катализатора: реакции углекислого газа с водородом с образованием полезных молекул (CO₂ + H₂ → C_xH_y + H₂O).

И третья важная реакция, которую я бы хотел упомянуть, — это реакция водорода и кислорода с получением перекиси (H₂ + O₂ → H₂O₂). Пероксид водорода сейчас получают непрямым методом — с помощью антрахинонового процесса. Вы берете молекулу антрахинона, гидрируете ее, потом окисляете — и получаете молекулу перекиси. Это полностью непрямая реакция, кислород и водород в таком процессе никогда не находятся вместе, потому что это взрывоопасная смесь. Но куда проще было бы проводить прямую реакцию из водорода и кислорода в разбавленных условиях, чтобы сразу получать перекись водорода нужной концентрации. Сейчас перекись, чтобы ее можно было транспортировать, получают в концентрированном состоянии, а затем в том месте, где будут использовать, разбавляют. А если появится распределенное производство пероксида водорода, который можно получать в концентрациях 3–8 процентов (а не 40–50, как сейчас), то удастся избежать затрат на транспортировку.

Я уверен, что есть еще много реакций, не менее важных. Но для меня на первом месте стоят эти три, вроде бы простые, реакции, для которых необходимо открыть эффективный катализатор. И если какой-нибудь молодой ученый сумеет найти катализатор хотя бы для одной из них, он сразу сделает себе имя.

Вы можете подробнее рассказать про использование катализа для восстановления углекислого газа? Постоянное повышение уровня CO₂ в атмосфере — одна из острых экологических проблем в современном мире. Насколько реалистичным и эффективным может быть каталитическое восстановление CO₂ до, скажем, углеводородов?

Я считаю, что эту проблему надо как-то решать, ведь бесконтрольное повышение уровня углекислого газа может привести к катастрофе. Восстановление углекислого газа — это способ удерживать его концентрацию на одном уровне. Для этого надо использовать водород, который добывается из возобновляемых источников. На данный момент восстановление возможно с помощью электролиза, но в будущем это могут быть ветроэнергетика или гидроэнергетика. Причем для того, чтобы превратить углекислый газ в топливо, вы используете только тот углерод, который находится в углеродном цикле, а не ископаемые ресурсы. То есть вы не добавляете в цикл дополнительный углерод: немного взяли — немного вернули обратно. При этом содержание CO₂ в атмосфере остается на одном и том же уровне. Я думаю, что технологии для осуществления таких механизмов уже очень близки.

Другой вопрос — до чего восстанавливать углекислый газ. Если вы получаете из углекислого газа метан, то его нужно транспортировать по газопроводу. Альтернативой метана может быть метанол: он жидкий, и его можно перевозить в цистернах, что намного проще. Если у вас точечный источник углекислого газа, например электростанция, то имеет смысл проводить туда газопроводы. Но в большинстве мест нужной инфраструктуры нет, поэтому мне кажется, что метанол — это более подходящий вариант.

Есть ли сейчас такие катализаторы, эффективности которых хватает, чтобы осуществлять все эти процессы?

Да, для реакции восстановления углекислого газа до метана сейчас уже существуют достаточно эффективные катализаторы. Проблема же восстановления углекислого газа до метанола в том, что большинство катализаторов, способных осуществлять такую реакцию, были разработаны для реакции с водородом оксида углерода(II) — CO. Они хорошо работают, но проблема при переходе на оксид углерода(IV) в том, что из-за лишнего атома кислорода при реакции образуется лишняя молекула воды, которая приводит к дезактивации катализатора.

Так что прямо сейчас эффективных катализаторов для такой реакции у нас нет. Но мы не так далеки от их получения: сегодня очень активно исследуют катализаторы на основе палладия, которые превращают углекислый газ и водород в метанол.

Золото и другие новые материалы

По большинству статей, которые выходят последнее время, складывается ощущение, что химики в основном продолжают использовать те же катализаторы, что и раньше: благородные металлы (такие как платина, палладий и золото), переходные металлы (например, железо и никель) и материалы на основе оксидов переходных металлов. Новых катализаторов действительно появляется довольно мало или это ложное впечатление?

Это не совсем так. Только что вы сами среди перечисленных материалов назвали золото. Если посмотреть статьи тридцатилетней давности, то там золота в списке катализаторов вы не найдете. Тогда люди считали, что золото — это благородный металл, который ни с чем не реагирует и поэтому не может быть катализатором. Лишь позже обнаружили, что у золота есть каталитические свойства. И уже совсем недавно на основе золота сделали первый эффективный коммерческий катализатор.

Думаю, что новые эффективные катализаторы появляются примерно раз в десять лет. Например, первые статьи по катализаторам с цеолитной структурой появились в середине 1970-х. С тех пор они активно используются, например, для конверсии метанола в компоненты бензина.

Кристаллическая структура катализатора на основе алюмосиликатного цеолита

Wikimedia commons

Материалы со структурой цеолита — одни из тех, которые работают. Сложно отказаться от работающей структуры. Сегодня существует много новых цеолитных мезопористых материалов.

После этого, уже в 2000-е годы, люди начали работать над так называемыми «металл-органическими каркасными структурами», которые являются следующей стадией после цеолитов. Для получения металл-органических каркасов вам нужно иметь металл, связывающий элемент и органическую группу. Одна из проблем этих структур — то, что они не очень устойчивые. И их используют больше для очистки газов, чем для катализа реакций. Но я подозреваю, что через несколько лет эти материалы тоже очень сильно разовьются.

Кристаллическая структура катализатора со структурой металл-органического каркаса MOF-5. В центре расположен ион металла, например цинка, а снаружи — органические группы

Wikimedia commons

Мне повезло оказаться одним из первых, кто стал изучать золото в качестве катализатора. Когда я еще работал на производстве в начале своей карьеры, мне нужно было найти более эффективный катализатор для реакции гидрохлорирования ацетилена. Я стал изучать статьи, и мне попалась одна работа, авторы которой проверяли тридцать хлоридов различных металлов на углеродной подложке. Они получили взаимосвязь, которая мне тогда показалась неправильной и не могла использоваться для предсказания свойств.

А потом я посмотрел на их результаты внимательнее и понял, что те же данные лучше представить в другом виде. И поэтому я перестроил их в виде зависимости активности от электрохимического потенциала. Это было в 1982 году — в эпоху бумажных статей и книг, до наступления эры интернета. И вот я построил эти зависимости, получил гладкую кривую и подумал: «О, это интересно!» И исходя из этой зависимости получалось, что золото должно быть самым хорошим катализатором, и это казалось правильным.

Я подумал, что можно использовать переход Au(I) — Au(III). Поскольку я тогда работал на производстве, то я пришел к своему начальству и сказал, что неплохо бы проверить эту реакцию. И они согласились. Это стоило немало денег, потому что все нужные реактивы были недешевыми. И вообще, использовать золото для реакции между ацетиленом и хлороводородом при высокой температуре — это очень экспериментальная программа. Но в итоге нам удалось показать, что золото действительно является очень эффективным катализатором.

Но из-за чего? Почему именно золото оказалось таким эффективным, хотя никто этого не ожидал?

Для реакции гидрохлорирования ацетилена все дело в возможности осуществления этого перехода Au(I) — Au(III).

Неожиданное открытие у золота способности быть эффективным катализатором по-настоящему впечатляет. После этого все стали считать, что оно — идеальный катализатор вообще для всего. Но это не так. Я думаю, что умный ученый — это тот, который не следует за всеми, а создает что-то новое. Я был так очарован золотом, потому что был одним из первых. Видеть 33 года спустя, что его запускают в промышленное производство, очень приятно.

Тех веществ, которые можно использовать как катализаторы, получается, не так уж и много. Как можно сделать так, чтобы каждый катализатор подходил под определенный тип химических реакций?

Для этого их надо немного модифицировать. Например, в случае благородных металлов все чаще используют сплавы. Или несколько изменяют их состав. Можно объединять металлы с неметаллами, и работы в этом направлении надо вести более интенсивно, чем сейчас.

Вообще мне кажется, что в будущем процесс разработки катализаторов (catalyst design) будет двигаться в первую очередь за счет теории, чего не наблюдалось в прошлом. Все численные методы значительно улучшились за последние двадцать лет. Это тот способ, с помощью которого мы можем определить, по какому механизму пойдет та или иная реакция.

При этом и наш взгляд на то, как надо проводить эксперименты, в последнее десятилетие тоже изменился. Сегодня внимательно изучают реакции in situ, пытаясь увидеть, что происходит с веществами в условиях протекающей реакции. Поэтому я думаю, что сочетание экспериментов с теорией поведет нас в нужном направлении.

Аморфные структуры и подложки

А какие еще механизмы существуют для повышения эффективности катализаторов, кроме изменения их химического состава? Изменение морфологии материала, повышение удельной площади поверхности, что-то еще?

Есть одна вещь, которую всегда полезно помнить применительно к материалам для гетерогенного катализа. Процесс катализа, как правило, проходит на дефектах кристаллической структуры катализатора. Поэтому, чтобы увеличить эффективность катализатора, нужно увеличить в нем количество этих дефектов.

Если вы посмотрите в научные статьи по материаловедению, то увидите множество способов для получения структур с очень высокой степенью кристалличности. Но для катализа они не подходят, это просто красивые структуры. Для катализа нужны структуры с большим количеством дефектов. Для этого хорошо подходят аморфные материалы, у которых нет четко определенной структуры.

В своих исследованиях для получения таких материалов мы используем методы очень быстрого осаждения, обычно с использованием сверхкритического CO₂, который играет роль антирастворителя [и приводит к высаливанию. — Прим. N + 1]. И в результате образуется очень аморфный неупорядоченный материал, у которого удельная площадь поверхности и активность в химических реакциях значительно больше, чем у кристаллических материалов.

Так, в 2016 году мы опубликовали в Nature статью о получении джорджеита. Это очень редкий минерал, который на Земле встречается всего в трех местах. Мы же смогли искусственно получить его в чистом виде. Он абсолютно аморфный — и оказался более эффективным катализатором для реакции конверсии водяного газа, чем малахит. Причем именно потому, что у него более дефектная структура.

Микрофотографии катализаторов, полученных из джорджеита (слева) и малахита (справа)

Simon A. Kondrat et al./ Nature, 2016

Да, вы правы. Такой подход довольно эффективен. Но сейчас более актуальна другая тема — катализ на отдельных атомах. Отдельные атомы можно равномерно распределить по подложке (чем больше будет ее площадь, тем лучше), и на них будет проходить катализ. Такой метод значительно более эффективен, чем с использованием наночастиц, в каждой из которых около двух тысяч атомов.

Ученые начинают понимать, что такой подход мог бы стать логичным шагом вперед. Потому что в таких катализаторах подложка, на которую помещают отдельные атомы, выполняет роль большого лиганда. Электроны могут переходить с атома на подложку и наоборот. Поэтому если подложка проводит электрический ток, как углерод, то это поможет изменить их степень окисления и химическую активность. Можно использовать и полупроводниковую подложку, такие материалы тоже очень интересны. Я уверен, что в будущем будет очень много исследований в этой области.

Раньше возможность использования отдельных атомов не рассматривали просто потому, что не могли увидеть их экспериментально. На микрофотографиях ученые видели отдельные наночастицы и другие структуры нанометрового размера, но не видели атомы. А сейчас мы можем увидеть отдельные атомы и знаем, что они там есть. Это стало возможно благодаря просвечивающей электронной микроскопии с коррекцией аберрации. Такие микроскопы появились в 2007 году.

Микрофотографии катализатора на отдельных атомах для реакции окисления CO. Кругами обведены отдельные атомы платины в структуре оксида железа FeO_x

B. Qiao et al./Nature Chemistry, 2011

Да, все мои предыдущие комментарии касались гетерогенного катализа, при котором катализатор и реагенты должны оставаться в разных фазах до конца реакции. Поэтому свойства подложки очень важны. Люди думают о ней просто как о материале, на который происходит осаждение. Но на самом деле она выполняет очень важную роль, потому что создает активные участки на границе раздела фаз, благодаря чему сильно меняется структура катализатора.

Есть очень элегантный пример. В 2008 году в Nature была опубликована работа, авторы которой сделали кластер из 55 атомов золота, — очень красивую структуру, которая удерживалась в устойчивом состоянии за счет лигандов. А затем нанесли эти кластеры на углеродную поверхность, чтобы золото выполняло реакцию получения пероксида. Но если вы посмотрите на микрофотографии, то увидите, что во время осаждения кластеры разрушились и возникла смесь из наночастиц разного размера — совсем не то, что ожидалось. [На других использованных подложках — из оксида кремния и нитрида бора — такого эффекта не наблюдалось. — Прим. N + 1]

Поэтому подложка очень часто может изменить то, что у вас есть. Например, в случае золота, осажденного на углеродные поверхности с большой удельной площадью, именно подложка заставляет катализатор работать.

Микрофотография золотых наночастиц, осажденных на углеродную подложку (слева) и распределение этих частиц по размеру после осаждения (справа)

M. Turner et al./ Nature, 2008

[Смеется] Прекрасный вопрос. Проработав в катализе сорок лет, могу лишь сказать, что не знаю ответа на него. Я думаю, что на протяжении моей жизни эта область исследования постепенно взрослела, и теперь мы способны почувствовать, где теория должна объединяться с экспериментом. Раньше это было непонятно и все приходилось делать методом проб и ошибок.

Еще одна важная вещь: сегодня эксперименты протекают намного быстрее, чем раньше. Поэтому можно успеть сделать намного больше. Но эксперименты тоже надо выбирать внимательно. Поставив сотню экспериментов, организованных неправильно, вы не ускорите процесс.

Так что если бы я знал секрет, то уже давно решил бы проблему катализаторов и для получения перекиси водорода, и для восстановления углекислого газа, и для окисления метана.

Беседовал Александр Дубов

Катализаторы в быту — Katalizator1

Как известно из школьного курса химии, катализатор представляет собой вещество, вызывающее определенную химическую реакцию, не вступая в контакт с конечным продуктом. Подобные процессы происходят регулярно, а в качестве каталитического элемента может выступать любой компонент, даже вода или песок. Предлагаем познакомиться с наиболее популярными примерами катализаторов в быту.

Разновидности каталитических процессов

Химические реакции, которые происходят с очень маленькой скоростью, требуют присутствия определенных веществ, сохраняющих первоначальные свойства в результате. Яркими примерами такого процесса считаются:

1. Переработка нефти и нефтепродуктов.
2. Брожение при изготовлении алкогольных напитков.
3. Синтез аммиака.
4. Производство эфирных масел.
5. Получение серной кислоты.
6. Преобразование растительного масла в маргарин и другие продукты питания.
7. Фильтрация выхлопных газов.

Без применения веществ, обладающих каталитическими свойствами, подобные действия требовали бы гораздо больше времени или вообще не выполнялись. В роли катализаторов могут выступать простые и сложные химические соединения, газы, оксиды, различные металлы. Например, реакция, без которой было бы невозможно комфортное управление транспортным средством – снижение уровня токсичности выхлопных газов – требует наличия редких драгметаллов. Остановимся на этом процессе более подробно.

Автомобильные катализаторы

Применение автокатализаторов – важнейшее условие сохранения окружающей среды. Эти устройства устанавливаются за коллектором выхлопной системы или перед глушителем, и представляют собой пористую конструкцию, обработанную напылением из драгоценных металлов. Именно платина, палладий, родий обеспечивают запчасти каталитические свойства. Вступая в реакцию с отработанными выхлопными газами, эти элементы окисляют вредные вещества:

• Углеводороды, из-за которых выхлопы имеют неприятный запах.
• Оксиды азота. Эти вещества считаются первой причиной появления озоновых дыр. Наряду с углеводородами, они образуют едкий смог, негативно влияющий на состояние дыхательной системы человека.
• Угарный газ – ядовитое соединение, способное привести не только к ухудшению здоровья, но и к летальному исходу.
• Мелкие частицы сажи, способствующие развитию и возникновению онкологических заболеваний.

В результате контакта с платиносодержащим напылением, токсичные компоненты преобразуются в безвредные для человека углекислый газ, азот и водяной пар. Поэтому использование и своевременная замена автомобильного катализатора – решение каждого ответственного водителя, которому не безразлична экологическая обстановка.

Понравилась информация? Поделись с друзьями

Катализаторы, ингибиторы, катализ

Вы когда-нибудь пробовали поджечь сахар? Казалось бы, сильно экзотермическая реакция С₁₂Н₂₂О₁₁+12О₂ →12СО₂+11Н₂О должна идти легко. Не тут-то было — при сильном нагреве сахар плавится, приобретает коричневую окраску и запах карамели, но не загорается. И всё же сжечь сахар можно. Для этого надо посыпать его табачным пеплом и внести в пламя — тогда сахар загорится. Такое же воздействие на эту реакцию оказывают и некоторые другие вещества, например соли лития или оксид хрома (III).

Химические реакции, которые «не желают» протекать сами по себе или идут с очень малой скоростью и требуют дополнительного «стимула» — присутствия веществ, которые в результате реакции остаются неизменными, — происходят повсеместно. Это, во-первых, абсолютно все химические процессы, лежащие в основе жизнедеятельности клеток. Они протекают только в присутствии ферментов, а отсутствие в организме хотя бы одного из них нарушает обмен веществ и чревато тяжёлой болезнью или же просто несовместимо с жизнью.

Кроме того, к таким реакциям относится большинство крупнотоннажных процессов, используемых в химической промышленности. Получение серной кислоты, переработка нефти, синтез аммиака немыслимы без участия «посторонних веществ», называемых катализаторами. Как выглядел бы наш мир без катализаторов? Он был бы гораздо статичнее, ведь многие химические реакции просто не происходили бы. Впрочем, изучать химию всё равно было бы некому: жизнь в таком мире появиться не может.

Катализаторы позволяют проводить химические процессы при гораздо более мягких условиях. А кроме того, в присутствии катализаторов идут реакции, которые вообще невозможны без их участия ни в каких условиях.

При этом количество катализатора, необходимое для превращения огромной массы реагентов в продукты реакции, несоизмеримо мало. Одна молекула фермента катализирует разложение 5 млн. молекул сахара за 1 с!

Катализ и его секреты

Но в чём скрыта тайна веществ — катализаторов? Давайте разберёмся, почему сахар и другие органические вещества самопроизвольно не превращаются в углекислый газ и воду — гораздо более энергетически выгодные (говорят ещё «термодинамически устойчивые») соединения. Разве это не удивительно? Ведь если положить, скажем, шарик на вершину горки, он тут же займёт более энергетически выгодное положение — скатится вниз. Если же его оградить барьером, он скатиться не сможет. Чтобы оказаться внизу и тем самым уменьшить свою потенциальную энергию, шарику нужно преодолеть барьер, а для этого ему нужно подвести дополнительную энергию.

Все существующие химические вещества, даже весьма термодинамически неустойчивые, окружены на своих энергетических «вершинах» подобными барьерами. Порой энергия, необходимая для их преодоления, сравнима с кинетической энергией теплового движения молекул. Тогда достаточно простого смешения реагентов — и реакция происходит при комнатной температуре. Нагревая реакционную смесь, можно преодолеть барьер чуть повыше. Но иногда он слишком высок, и в этом случае придётся или искать способы доставки необходимой энергии молекулам реагентов, или попытаться обойти энергетический барьер.

Как это сделать? Оказывается, катализатор может, подобно опытному проводнику, хорошо знающему местность, повести реакцию по совершенно иному пути. При этом её механизм претерпевает сильные изменения. Существует масса способов обойти энергетическую «гору». Каждый катализатор, работающий в конкретной реакции, выбирает для процесса свой путь. При этом новый маршрут может быть гораздо длиннее изначального: число промежуточных стадий и продуктов реакции иногда возрастает в несколько раз. Но зато количество энергии, требуемое на каждой стадии, оказывается существенно меньше, чем в отсутствие «проводника». В итоге, пройдя более длинный путь при помощи катализатора, реакция даёт желаемый результат значительно быстрее.

Однако «постороннее вещество» может воздействовать на ход реакции и противоположным образом: привести её к труднопреодолимому энергетическому барьеру. Тогда процесс замедляется. Такой «отрицательный» катализ называется ингибированием (от лат. inhibeo — «останавливаю», «сдерживаю»), а «катализаторы, действующие наоборот» — ингибиторами.

Зачем нужно замедлять скорость реакции? Существуют процессы, которые необходимы человеку, а также существуют такие процессы, проведение которых может пагубно сказаться как на человека, так и на предметах его обихода и окружающей среде. например появление ржавчины — коррозия металлов, гниение продуктов питания. Такими реакциями могут быть взрывы различных химических веществ, которые чувствительны к движению или сотрясению. Нужно учитывать, что химические реакции, в результате которых образуется лишь одно вещество — достаточно редкие. В основном при реакциях образуется более одного вещества. Особенно ярко такое явление наблюдается в органической химии.

В организмах живых существ и множестве других процессах, протекающих в нашей среде обитания часто необходимо, чтобы в процессе реакции получалось только одно нужное нам вещество или продукт реакции. Именно в этом случае применяется катализ. Грамотный подбор катализатора позволяет проводить химические процессы только в нужном для нас направлении и с получением требуемого нам вещества, при этом исключая выход других побочных эффектов реакции.

В нашем организме имеются ферменты — катализаторы, которые работают точно таким же образом. Именно по аналогии с ферментами наука приобрела возможность получения каталитических реакции.
Несмотря на аналогию и полученные знания, тайны катализа остаются полностью не раскрытыми.

Виды катализаторов

Что использовать в качестве катализатора!?

Какие виды катализаторов бывают?! В их качестве могут выступать самые разнообразные вещества: газы, ионы и различные комплексы; металлы и оксиды; простые органические соединения и сложнейшие природные и синтетические полимеры; даже… обычные вода, песок, глина!
Но самым важным фактором является агрегатное состояние катализатора и вступающих во взаимодействие веществ.

Когда катализатор, реагенты и продукты реакции находятся в одной фазе (например, жидкость, газ), где нет границ раздела, реагентам гораздо проще вступить в контакт с катализатором. При этом катализатор находится в виде молекул или ионов. Такой катализ называют гомогенным (от греч. «гомогенес» — «однородный»). В случае гетерогенного катализа (от греч. «гетерогенес» — «разнородный»), особенно если катализатор — твёрдое тело, на ход реакции воздействует не отдельная его молекула, а целый участок поверхности и подповерхностных слоёв. Это взаимодействие реагентов сразу со многими атомами или молекулами катализатора, к тому же выстроенными определённым образом, усиливает каталитическое влияние. Реакции между твёрдыми веществами всегда гетерогенны.

Гомогенный катализ и гетерогенный катализ существенно различаются по своему механизму. Вероятно, с этим связана тенденция теорий катализа к «однобокости» — преимущественному объяснению либо гомогенного, либо гетерогенного катализа.

С помощью катализаторов в мире ежегодно производятся миллиарды тонн химической продукции. Около 90 % промышленных химических процессов — каталитические процессы.

Раньше всего, в начале XIX в., обнаружили каталитические свойства благородных металлов: платины, палладия и др. До сих пор эти металлы применяются, например, в катализаторах дожигания выхлопных газов автомобилей (они переводят ядовитый угарный газ СO, образующийся при неполном окислении топлива, в углекислый газ СО₂.,), при окислении аммиака NH₃, в других процессах. Конечно, учёные работают над заменой дорогих металлов более дешёвыми.
Из гомогенных каталитических реакций наиболее известны катализ кислотами и основаниями, а также солями и комплексами металлов. Самый простой кислотный катализатор — ион водорода. Он одновременно и самый маленький. В числе первых изученных каталитических реакций был гидролиз крахмала («разваливание» его на молекулы сахаров) в кислой среде. Сейчас кислотный катализ очень распространён в органической химии: ионы водорода хорошо ускоряют различные реакции спиртов, альдегидов, жирных кислот и других веществ.

Однако технологи на химических производствах больше любят гетерогенный катализ. Скажем, реакция идёт в газовой фазе, а катализатор твёрдый (пористое железо в синтезе аммиака). Так как катализатор находится в другой фазе, продукты реакции легко от него отделить. Примечательно, что тот же кислотно-основной катализ можно сделать гетерогенным: различные алюмосиликаты и оксиды металлов в зависимости от вида их обработки и состава проявляют свойства кислоты или основания

Наука и жизнь

29.01.2021

  Как бы полезны ни были пластмассы в нашей повседневной жизни, их трудно перерабатывать, а это означает, что большинство из них попадает на свалку или загрязняет окружающую среду.
   Сейчас исследователи в Японии используют новый катализатор для переработки обычного пластика в полезные продукты, такие как топливо и воск. По своей конструкции пластмассы чрезвычайно устойчивы к химическим реакциям. Благодаря этому они отлично подходят для бутылок и контейнеров для химикатов, но, с другой стороны, из-за этого делает их трудно разлагающимися, когда их нужно утилизировать.
   Например, процессы термической переработки требуют температуры от 300 °C до 900 °C, что, очевидно, потребляет много энергии. Поэтому в рамках нового исследования исследователи из университетов городов Тохоку и Осака решили найти новый катализатор, который мог бы разрушать пластик при более низких температурах. Команда обнаружила, что объединение рутения и диоксида церия работает наиболее эффективно, создавая катализатор, способный перерабатывать полиолефиновые пластмассы при температуре всего 200 °C. «Наш подход действовал как эффективный и многоразовый гетерогенный катализатор, показывающий гораздо более высокую активность, чем другие катализаторы на металлической основе, работая даже в мягких условиях реакции», — говорят Масадзуми Тамура и Кейити Томишиге, соавторы исследования. «Более того, пластиковый пакет и отходы пластмасс могут быть превращены в ценные химические вещества с высоким выходом». 
  Исследователи говорят, что им удалось преобразовать около 92 процентов пластиковых отходов в полезные материалы. 77 процентов из него превратилось в жидкое топливо, а из 15 процентов — в воск, что должно сделать переработку пластика более жизнеспособной. false 
  Это далеко не единственный метод переработки пластика на горизонте. Всего несколько недель назад группа из Калифорнийского университета в Беркли сообщила о новом процессе превращения полиэтилена в новый клейкий клей, в то время как другие разрабатывают новые пластмассы с нуля, чтобы их можно было легко перерабатывать. 
Новое исследование было опубликовано в журнале Applied Catalyst B: Environmental

Химия формирования хороших привычек | Storia

Химия формирования хороших привычек

Есть такое понятие в химии, которое называется энергией активации.

Вот как это работает:

Энергия активации – это минимальное количество энергии, необходимое для запуска и протекания химической реакции. Представьте, что Вы держите в руках спичку. Прикоснитесь ею слегка к шершавой поверхности на боковой стороне спичечного коробка. Ничего не произойдёт, поскольку отсутствует энергия, необходимая для активации химической реакции – возникновения огня.

Тем не менее, если Вы проведёте спичкой об эту поверхность, приложив некоторое усилие, то создадите трение и тепло, благодаря чему она зажжётся. Энергии, выделенной Вами, окажется достаточно для того, чтобы достичь порогового значения энергии активации и запустить реакцию.

В учебниках по химии энергию активации часто объясняют при помощи такого графика: 

Химия развития хороших привычек

Energy – Энергия

Activation energy – Энергия активации

Reaction progress – Процесс протекания реакции

A = Спичка

B = Чирканье спичкой

С = Зажжённая спичка

Это как закатывать камень на гору. Вы должны приложить некоторую энергию, чтобы затолкнуть валун на вершину. Однако как только Вы достигнете пика, камень остаток пути будет катиться самостоятельно. Аналогично, запуск химических реакций требует дополнительной энергии. Далее они будут протекать без Вашего вмешательства.

Итак, химические процессы вокруг нас связаны с энергией активации, но как это может помочь нам в повседневной жизни?

Энергия активации новых привычек

Так же как и химическая реакция, каждая привычка или особенность поведения обладает энергией активации.

Это, конечно же, метафора, однако независимо от того, какую привычку Вы пытаетесь выработать, к этому нужно приложить определённое количество усилий. В химии, чем труднее химическая реакция, тем больше энергии активации она требует. С привычками та же история. Чем сложнее привычка, тем больше энергии активации необходимо для того, чтобы начать её формирование.

Например, для того чтобы начать отжиматься по одному разу в день, много энергии не потребуется. Между тем, выполнение 100 отжиманий в день – это привычка, которая нуждается в значительно большей энергии активации. Для развития сложных привычек день за днём нужна мотивация, сила и упорство. 

Энергии активации новых привычек

Energy – Энергия

Habit progress – Формирование привычки

1 отжимание, 10 отжиманий, 100 отжиманий

Чтобы начать развивать определённую привычку, необходима энергия активации. Чем легче привычка, тем меньше энергии она требует.

Разрыв между целями и привычками

Вот общая проблема, с которой я сталкиваюсь, когда пытаюсь выработать новую привычку:

Если Вы очень сильно хотите достичь чего-либо значимого, то оставаться мотивированным и вдохновлённым Вам будет нелегко. Большие цели наталкивают на мысль, что необходимо коренным образом менять свою жизнь и приобретать ряд новых, амбициозных привычек. Иными словами, Вы только мечтаете о переменах в жизни и ничего не делаете, чтобы они произошли.

Проблема заключается в том, что большие цели, как правило, требуют огромное количество энергии активации. В начале, когда Вы мотивированы и воодушевлены новой целью, Вам даётся всё легко, но вскоре (обычно через несколько недель) мотивация начинает исчезать, а вместе с ней и энергия, необходимая для ежедневной активации Вашей привычки.

Это урок № 1: Мелкие привычки требуют меньше энергии активации, и это делает их более стабильными. Чем больше энергии активации нужно для развития Вашей привычки, тем труднее оставаться последовательным в долгосрочной перспективе. Когда Вам нужно много энергии для того, чтобы начать, обязательно будут дни, когда запуск не произойдёт.

Поиск катализатора для Ваших привычек

Каждый человек стремится найти тактики и лайфхаки, которые смогли бы облегчить путь к успеху. Химики – не исключение. Когда дело доходит до химических реакций, они прибегают к использованию катализаторов.

Катализатор – это вещество, которое ускоряет ход химической реакции. По сути, катализатор снижает энергию активации и облегчает протекание реакции. Катализатор не поглощается в процессе самой реакции. Он просто ускоряет её протекание.

Вот Вам наглядный пример: 

Используйте катализаторы в процессе формирования новой привычки

Energy – Энергия

Without catalyst – Без катализатора

With catalyst – С катализатором

Reaction progress – Протекание реакции

Катализаторы снижают энергию активации, требуемую для того, чтобы начать формирование новой привычки. Оптимизация окружающих условий – один из способов катализировать привычки в реальном мире. В подходящих условиях любая привычка становится лёгкой для овладения.

Когда дело доходит до формирования хороших привычек, Вы также можете прибегать к помощи катализатора – окружающим условиям.

Самым мощным катализатором, применяемым для развития новых привычек, является создание соответствующей окружающей среды (некоторые исследователи называют это «архитектурой выбора»). Идея проста: условия, в которых мы живём и работаем, влияют на наше поведение. Каким образом мы можем структурировать эти условия, чтобы приобрести хорошие привычки и избавиться от плохих?

Далее представлен пример того, как наша среда может стать катализатором для формирования новых привычек.

Представьте, что Вы пытаетесь развить привычку писать в течение пятнадцати минут каждый вечер после работы. Шумные соседи, неугомонные дети или громко включённый телевизор – это условия, которые требуют высокой энергии активации. Учитывая такое количество отвлекающих факторов, вполне вероятно, что Вы постоянно будете откладывать написание чего-либо до следующего раза. Между тем, если Вы окажетесь в тихой, спокойной обстановке (например, в библиотеке), это станет катализатором для Вашего поведения и упростит процесс дальнейшего формирования привычки.

Окружающие условия способны катализировать Ваши привычки большими и малыми способами. Если Вы вечером приготовите кроссовки и спортивную одежду, то тем самым снизите энергию активации, необходимую для того, чтобы совершить пробежку на следующее утро. Если Вы каждую неделю будете заказывать доставку низкокалорийной еды на дом, то значительно снизите энергию активации, необходимую для того, чтобы сбросить лишний вес. Если Вы выключите телевизор и спрячете его в шкаф, то снизите энергию активации, необходимую для того, чтобы перестать тратить на него своё время.

Это урок № 2: Правильное окружение действует как катализатор на Ваши привычки и снижает энергию активации, необходимую для того, чтобы что-либо начать.

Промежуточные состояния человеческого поведения

Химические реакции часто имеют промежуточные шаги, которые могут понадобиться, прежде чем Вы получите конечный продукт. Получается, Вы движетесь не строго от пункта А в пункт Б, а по пути ещё проходите мимо пункта Х. Промежуточный шаг должен произойти после начала и до завершения чего-либо.

В процессе формирования новых привычек также встречаются всевозможные промежуточные шаги. Допустим, Вы хотите развить привычку тренироваться в спортзале. Что ж, для этого могут потребоваться такие промежуточные шаги, как покупка абонемента, собирание спортивной сумки по утрам, дорога в спортзал после работы, тренировки в присутствии других людей и так далее.

Самое главное, что Вам нужно запомнить, заключается в следующем: каждый промежуточный шаг имеет свою энергию активации. Когда Вы пытаетесь сформировать новую привычку, необходимо проверить каждое звено в цепочке и определить, какое из них является камнем преткновения. Иными словами, какой шаг имеет энергию активации, которая препятствует развитию хорошей привычки?

Некоторые промежуточные шаги могут быть лёгкими для Вас. Вернёмся к примеру, представленному выше. В таких действиях, как оплата абонемента в тренажёрный зал или собирание спортивной сумки по утрам, нет ничего сложного. Однако Вы можете обнаружить, что ездить в спортзал после работы очень тяжело, поскольку движение в час-пик крайне насыщенное. Или же Вы найдёте сложным тренироваться на глазах у незнакомых людей.

Разработка решений, которые устраняют промежуточные шаги и снижают общую энергию активации, необходимую для формирования привычки, способна положительно повлиять на Вашу последовательность в долгосрочной перспективе. Например, утренний поход в тренажёрный зал позволит Вам сэкономить время, которое Вы потратили бы на ожидание в пробках в час-пик. Тренировки в домашних условиях могут стать ещё более лучшим решением, поскольку они не только позволяют экономить время на дорогу, но и избавляют Вас от чувства смущения и неловкости, которое возникает, когда Вы тренируетесь в общественном месте. Без этих двух барьеров, промежуточных шагов, которые мешали формированию Вашей привычки, Вам будет намного легче добиться поставленной цели.

Это урок № 3: Внимательно проанализируйте свои привычки и посмотрите, какие промежуточные шаги с высоким уровнем энергии активации (то есть самые крупные камни преткновения) Вы можете исключить.

Химия развития хороших привычек

Основополагающие принципы химии выявляют некоторые полезные стратегии, которые мы можем использовать для того, чтобы сформировать хорошие привычки.

1. Каждая привычка имеет энергию активации, необходимую для того, чтобы что-либо начать. Чем незначительнее привычка, тем меньше энергии активации она требует для своего формирования.

2. Катализаторы снижают энергию активации, необходимую для того, чтобы начать процесс формирования новой привычки. Оптимизация условий окружающей среды – лучший способ сделать это в реальном мире. В правильной среде процесс формирования привычки становится более лёгким.

3. Даже простые привычки имеют промежуточные шаги. Исключите промежуточные шаги, требующие большое количество энергии активации, и Вам будет легче сформировать новые привычки.

http://muz4in.net/news/khimija_formirovanija_khoroshikh_privychek/2016-07-04-41438

Мощный катализатор или сильнейший провал: как Тори Берч спасала бизнес и открывала новые рынки

Посреди краха модной индустрии одна из величайших предпринимательниц в сфере розничной торговли (и одна из богатейших self-made женщин Америки) Тори Берч, героиня рейтинга женщин self-made по версии Forbes, рассказывает, как пытается спасти свой бренд в условиях пандемии.

Самый страшный кризис

После семи долгих дней и бессонных ночей в марте безупречно обставленная библиотека Тори Берч в доме из красного кирпича в Хэмптонсе официально превратилась в военный штаб. Пьер-Ив Руссель, ее супруг и генеральный директор ее одноименной компании по производству одежды, занял пестрый зеленый диван. Напротив него одетая в леггинсы Берч, председатель компании, сидела за столом у окна, откуда открывается вид на их участок в три гектара. Вот уже три недели супруги почти не выходят из этой комнаты.

«Один день перетекал в следующий, одна неделя перетекала в другую, — говорит Берч, которая 6 марта покинула свою квартиру на Парк-авеню с небольшим чемоданом, решив, что карантин долго не продлится. — Не думаю, что у нас хоть раз за месяц был полноценный перерыв. Это было страшное время: в 2008 году мы уже видели, как наш бизнес в одночасье преобразился. Но это было совершенно непохоже на 2008 год. Это было намного, намного хуже».

Реклама на Forbes

Рынок люксовой одежды нестабилен и в лучшие времена. Коронавирус имел особенно разрушительные последствия. Магазины по всему миру закрывались из-за ограничений, связанных с карантином. Китайские туристы, на которых приходится примерно 30% продаж предметов роскоши в Европе и Северной Америке, убрали чемоданы подальше. J.Crew, Neiman Marcus и Brooks Brothers — все они объявили о банкротстве. Выручка Kering, материнской компании Gucci, и LVMH, бывшего работодателя Русселя, во втором квартале сократилась примерно на 40%. Продажи Ralph Lauren упали на две трети.

Берч и Руссель быстро поняли, насколько отчаянно их положение. В течение нескольких недель им пришлось закрыть многие из 315 магазинов Tory Burch по всему миру, отправив в неоплачиваемый отпуск большинство сотрудников, занятых в розничной торговле, и отложив на неопределенный срок планы по расширению, а также пережить смерть давнего сотрудника от Covid-19. Затем они начали составлять новые планы, чтобы не допустить гибели Tory Burch LLC.

В это сложное для всего мира, для бизнеса и для розничной торговли время Берч и Руссель разрешили Forbes сопроводить их в восьмимесячном путешествии среди апокалипсиса. Им приходилось импровизировать, закрывая магазины, перенаправляя поставки и меняя подход к онлайн-торговле, ради того, чтобы бизнес, который в 2019 году принес выручку в размере почти $1,5 млрд с прибыльностью 11%, по оценкам Forbes, мог выжить. «Мы не знали, сможем ли измениться и сохранить гибкость, — говорит Берч. — Неизвестность была очень тяжела».

Но прыжок в неизвестность может преподать хорошие и плохие уроки о том, как пережить засуху во времена, когда покупатели боятся выходить из дома, а смертельно опасная болезнь таится во всех общественных местах.

Из родительского особняка — к бутику на Манхэттене и первому миллиарду

У Берч было сказочное детство, которое она провела в величественном старом особняке в Вэлли-Фордж, штат Пенсильвания. Она выросла в семье бывшей актрисы и финансиста — оба они придавали большое значение умению хорошо одеваться. Окончив в 1988 году Университет Пенсильвании со степенью в области истории искусства, Берч, которая страстно желала заниматься модой, переехала в Нью-Йорк. Она работала у Зорана, югославского дизайнера, который больше всех нравился ее матери, а затем занимала различные должности в сфере связей с общественностью и издательского дела в Harper’s Bazaar, Ralph Lauren и Vera Wang. После того, как в 1996 году она вышла замуж за инвестора Криса Берча, супруги создали портфолио из вложений, которые не только улучшили их финансовое положение, но и позволили им занять место в высшем обществе Нью-Йорка.

Первый бутик Tory Burch открылся в феврале 2004 года в районе Манхэттена Нолита. Он находился под управлением супругов и был основан на ее представлениях о бренде доступной люксовой одежды и образа жизни. В 2005 году, после того, как она приняла участие в шоу Опры Уинфри, сайт Tory Burch набрал 8 млн посещений. За этим последовал рост розничных продаж: в тот год выручка бренда составила $17 млн. Два года спустя она достигла $113 млн, а ее логотип в виде золотой буквы «Т» вошел в эксклюзивный список люксовых брендов.

Затем начались домашние проблемы. В 2006 году Берч стала инициатором расторжения брака, и два года спустя развод был завершен. Юридические сложности появились в 2012 году, когда Крис основал собственную компанию по производству одежды C. Wonder, которая, как утверждала Берч, была слишком похожа на идею бренда, который они создавали вместе. Они заключили мировое соглашение в 2013 году, когда Tory Burch LLC насчитывала 54 магазина, а ее объем продаж составлял $800 млн — и Forbes впервые объявил Берч миллиардером. Крис покинул пост директора и продал большую часть своей доли 28% новым миноритарным инвесторам General Atlantic и BDT Capital за $650 млн. Берч описывает свой первый публичный развод как один из самых тяжелых периодов своей жизни.

Новый СЕО и пандемия на пике карьеры

Год спустя она начала встречаться с Русселем, который, будучи генеральным директором группы компаний LVMH, руководил международными брендами, такими как Céline, Givenchy, Kenzo и Marc Jacobs, и занимал пост специального советника миллиардера и основателя LVMH Бернара Арно. Берч познакомилась с Русселем в 2012 году, когда LVMH выразила интерес в инвестировании в ее компанию. На протяжении примерно четырех лет Руссель проводил часть времени в Нью-Йорке, часть — в Париже. Супруги поженились в декабре, в доме Берч в Антигуа, отреставрированном особняке, который когда-то принадлежал наследнице династии, садоводу и модной иконе Банни Меллон. «Мы поженились, мы хотели жить вместе и находиться в одной стране», — говорит Берч. Поэтому она предложила Русселю свой план: что, если он станет новым CEO Tory Burch. На то, чтобы его убедить, потребовалось время, но он согласился. «Даже до пандемии работа вместе была под вопросом, — говорит Руссель. — Очевидно, что я родом из другого мира, другой культуры, с другого континента».

«Я знаю, что поначалу [Руссель] сильно колебался, — говорит главный редактор Vogue Анна Винтур, которая за долгие годы сильно сблизилась с Русселем благодаря его работе в этой индустрии. — Иногда бывает сложно работать вместе со своей женой, поэтому его не сразу удалось убедить». Менее чем через две недели после их свадьбы Берч объявила, что Руссель займет пост генерального директора ее компании. Официально он приступил к работе в январе 2019 года, а она заняла более творческую роль исполнительного председателя. Вскоре новый союз подвергся испытаниям.

Кризис, вызванный Covid-19, начался на пике ее карьеры. 54-летняя Берч говорит, что январь оказался самым удачным месяцем для ее 16-летней компании с магазинами в 35 странах. Вскоре она решила не проводить показ на подиуме на сентябрьской Неделе моды в Нью-Йорке — проект, который стоит миллионы долларов и считается, по мнению некоторых игроков индустрии, пустой тратой денег. Вместо этого она рассчитывала устроить уличную вечеринку на Мерсер-стрит на Манхэттене, где она собиралась открыть новый бутик.

28 января McDonald’s и Starbucks закрыли часть точек в Китае. В тот же день Tory Burch LLC начала закрывать свои 29 бутиков в континентальном Китае, в том числе магазин площадью 900 кв. метров в Шанхае — крупнейший в мире магазин сети. Вскоре производство некоторых продуктов Tory Burch начало страдать из-за задержек, связанных с карантином в Азии и Европе.

Первой под удар попала цепь поставок. «У вас есть одна деталь, которая поступает из Италии, например, пуговицы, а затем Италия оказывается закрыта, — объясняет Берч. — В результате из-за этой пуговицы на свитере весь продукт невозможно произвести». Когда некоторые товары не удавалось собрать из-за задержек на производстве, ее команда или меняла дизайн, или полностью избавлялась от товара. В числе жертв: два вышитых платья из Индии и Восточной Европы и обувь из Италии. В некоторых случаях они повторно использовали или меняли назначение тканей, оставшихся в запасе от прошлых сезонов, и переносили производство из регионов, рано пострадавших от Covid-19, таких как Европа и Азия, в Бразилию.

Скоро появились и проблемы с качеством. «Мы были не слишком довольны качеством некоторых из полученных образцов», — говорит Руссель. Поэтому они снова или отказывались от товаров, или меняли дизайн с учетом остающихся деталей. В какой-то момент Берч отменила выпуск целой коллекции украшений из Бразилии, поскольку на производстве начались сложности и продукты не получили ее одобрения.

Следующая задача: переместить запасы туда, где их можно будет продать. Проанализировав данные в реальном времени и выяснив, где магазины возвращались к работе и где аппетит потребителей был особенно силен, Руссель перенаправил товары из остальной Азии в Китай, из Европы в США и из некоторых розничных магазинов в США в распределительный онлайн-центр компании в Атланте. Руссель говорит, что сократил заказы сезонных продуктов и сосредоточился на товарах, которые популярны весь год, таких как сумки и кроссовки.

План спасения

Спасение продукта стало лишь первым шагом. Не менее сложной задачей оказалось определить, где его продавать. Когда весь мир ушел на карантин, огромное физическое присутствие Берч означало, что компания теряет деньги. К середине марта Берч и Руссель закрыли более половины из 315 магазинов Tory Burch, в том числе некоторые из 38 магазинов в Китае, 111 в США, шести в Канаде и 13 в Европе. В конце февраля компания начала вновь открывать некоторые магазины в Китае. Затем компания отправила в неоплачиваемый отпуск большинство сотрудников, занятых в продажах в США и в Европе (она отказывается сообщить, какая часть из 5000 сотрудников по всему миру была отправлена в отпуск), но продолжает оплачивать медицинскую страховку для работников в США. «Если ты не можешь защитить то, что ты создал, — говорит Берч об этих решениях, — это становится, очевидным образом, очень тяжелым процессом в эмоциональном плане».

Реклама на Forbes

Как и в случае миллионов предпринимателей, чей бизнес оказался под угрозой, им оказалось нелегко достичь баланса между эмоциями и потребностью в холодной логике во время бури. Руссель выстроил целую стратегию роста вокруг Азии: до конца 2022 года планировалось открыть не менее 20 новых магазинов в Китае. Когда весна сменилась летом, дуэт руководителей отчаянно пытался выполнить этот план, откладывая как можно больше открытий до конца установленного срока: в этом году открылись всего два магазина и еще два должны начать работу на декабрь. «Никто не готов к тому, что все его магазины окажутся закрыты на неопределенный срок, — говорит Руссель. — Думаю, это самое сложное испытание для компании».

Подобные изменения коснулись и выбора продуктов для коллекции 2021 года, которая будет на 20% меньше (по словам Берч, сокращение шло еще до пандемии). В будущем коллекции будут включать в себя больше обуви (лоферы Tory Charm и кроссовки Tory стали хитами этой осени) и сумок — предметов, которые покупатели считают более долгосрочными приобретениями или «инвестициями», которые с меньшей вероятностью выйдут из моды. Других значительных изменений в ассортименте не произойдет, как утверждает представитель компании, который подчеркивает, что компания уже предлагала широкий выбор повседневной, спортивной и более нарядной одежды.

Хотя покупателей по-прежнему притягивают яркие сандалии и крохотные сумочки бренда, Tory Sport — коллекция люксовой спортивной одежды, которую компания выпустила в 2015 году, тоже оказалась успешной. Компания выделила для линейки более заметное место на домашней странице, добавила на сайте раздел Loungewear Shop и повысила частоту email-рассылок о ней. Как сообщает компания, онлайн-продажи Tory Sport «более чем на 30%» с начала пандемии.

Чтобы завершить работу над новой, менее масштабной коллекцией, Берч перевезла на грузовике недоделанные платья в свой дом в Хэмптонсе и переместилась из библиотеки в более просторную столовую. Образцы блестящих тканей и вешалки пришли на смену коврам и мебели. Подтянутая модная икона подгоняла новые наряды на двух сотрудницах, которые, по ее словам, «больше подходили на роль моделей», чем она.

В сравнении с миром, в котором она жила всего несколько месяцев назад, это был сюрреалистический, выматывающий процесс, который стал сложнее, когда ее друг, проработавший в компании 14 лет, умер от Covid-19 (Берч отказалась поделиться подробностями, сославшись на уважение к личной жизни друга). «Это было ужасно, — говорит она. — Это было и остается очень тяжело, и так будет еще очень долго».

Реклама на Forbes

Катализатор для бизнеса

Пандемия оказалась одним из мощнейших катализаторов в истории бизнеса. Когда розничным торговцам (как крупным сетевым магазинам, так и семейным лавкам) пришлось стремительно меняться, победители догадались, как уже сегодня внедрить стратегии онлайн-коммерции, которые они, возможно, планировали использовать только через пять лет.

Так поступила и Tory Burch. Сместив фокус с физических магазинов, Руссель перенаправил большую часть средств на инфраструктуру для электронной торговли и онлайн-кампании, начав с Китая, Ближнего Востока и Японии. До пандемии, особенно на японском рынке предметов роскоши объемом $31 млрд, онлайн-покупки почти не имели значения. Покупатели люксовых товаров хотели увидеть, потрогать, понюхать свои роскошные приобретения, прежде чем достать кредитку.

Когда привычки потребителей изменились из-за коронавируса, Руссель начал продавать некоторые товары на Tmall, сайте Alibaba для розничной торговли. Параллельно с этим он изменил и расширил международную сеть сайтов Tory Burch. В июне он запустил сайты на арабском и английском, адресованные клиентам в Кувейте, Саудовской Аравии и ОАЭ. Их продолжали улучшать и дорабатывать, а в июле и августе компания наняла новых сотрудников. Все сайты Tory Burch (сейчас их 12) были оптимизированы для мобильных устройств и использовали искусственный интеллект, чтобы предлагать покупателям персонализированные рекомендации.

Берч внедрила также виртуальные консультации, которые позволяют клиентам назначать индивидуальные видео-встречи, чтобы посмотреть на различные товары в магазине. Ключевые клиенты могут рассчитывать на еще более персонализированный подход. В конце августа Берч, которая активно общалась с поклонниками Tory Burch в Instagram (она попросила их присылать ей личные сообщения со своими идеями), встретилась с 35 клиентами на звонке в Zoom и поговорила с ними о том, почему они любят бренд. Компания предлагает больше индивидуальных встреч, даже за пределами обычного рабочего времени, и службу стилистов-консьержей, которая посылает клиентам личные наборы товаров, которые они могут примерить дома.

Эти решения были приняты очень вовремя. По мере ослабления ограничений по всему миру Берч и Руссель начали открывать магазины, вернув из неоплачиваемого отпуска большинство, хотя и не всех, сотрудников. К началу июня почти все 315 магазинов возобновили работу — но покупатели не вернулись. По словам Берч, посещаемость физических магазинов все еще на 45% ниже, чем была до пандемии. Недавно, в субботу днем, в магазине Tory Burch в районе Манхэттена Митпэкинг, в самое оживленное время, как рассказал один сотрудник, всего три покупателя изучали кроссовки Tory за $225 и новые сумки Eleanor за $700. Однако, по словам Берч, когда покупатели все же приходят, они оказываются моложе и с большей вероятностью совершают покупку, чем средний покупатель до пандемии.

Реклама на Forbes

«Последние 15 лет я много работала, чтобы построить компанию с расчетом на долгосрочную перспективу, — говорит Берч. — Мы хотели быть сильными, изящно справляться со сложными ситуациями, меняться и делать все, что возможно, для спасения нашего бизнеса, и нам это удалось».

Вероятно, ей помогли и уроки прошлого. «[Берч] очень внимательна к расходам, — вспоминает Бриджитт Клейн, которая занимала пост президента Tory Burch с 2005 по 2016 год. — Когда ты так начинаешь и делаешь эту черту частью своей культуры, она приносит дивиденды — буквально и фигурально выражаясь».

Цифры дают некоторую надежду. Данные Second Measure, компании, которая анализирует анонимизированные транзакции по кредитным картам в розничных магазинах и онлайн, показывают, насколько тяжелым было положение компании весной, когда прямые продажи Tory Burch в США снизились на 67% по сравнению с прошлым годом в апреле и на 41% — в мае. Однако те же цифры дают понять, что Берч и Руссель пережили шторм: в августе сокращение по сравнению с прошлым годом составило всего 4%. Представитель Tory Burch LLC говорит, что данные Second Measure в целом верны, но не учитывают покупки, сделанные с помощью наличных средств, PayPal или Apple Pay. В целом, Берч и Руссель предсказывают, что в этом году выручка Tory Burch уменьшится примерно на 20% и составит около $1,2 млрд. «Конечно, наше положение ухудшилось», — признает Берч.

Финансовая тайна

Что характерно, никто из них не говорит, остается ли Tory Burch прибыльной — или какие убытки она понесла. По словам Русселя, компания имеет «разумные долговые обязательства». С учетом сокращения продаж, наряду с более скромными оценками конкурентов, представленных на бирже, Forbes снизил оценку доли Берч в 28,3% до $500 млн (по сравнению с $800 млн в 2019 году). Мы полагаем, что Берч, чьи остальные активы, включая денежные средства и недвижимость, стоят около четверти миллиарда, владеет состоянием в $750 млн, что позволило ей занять 26-е место в списке богатейших self-made женщин по версии Forbes. Forbes считал Берч миллиардером с 2013 по 2015 год, прежде чем она лишилась этого статуса из-за сокращения оценок публичных модных брендов.

Но она все еще в деле, и решения, которые она и Руссель уже приняли, обещают окупиться в долгосрочной перспективе. Руссель говорит, что компания лучше подготовлена к будущим карантинам и продолжит при необходимости адаптировать свою цепь поставок. Пандемия ускорила переход к одежде в стиле кэжуал, однако Берч утверждает, что по-прежнему видит женщин, которые хотят наряжаться и радоваться в сложные времена. Руссель добавляет: «У нас есть легендарные неустаревающие продукты, которые подходят для инвестиций. Вы знаете, что, купив их, вы сможете носить их в любое время. Вот как можно пережить кризис». Чтобы усилить влияние этого фактора, Руссель и Берч вновь расширяют свое присутствие в мире (хотя и с осторожностью) и планируют до конца года открыть три новых магазина в Канаде, один — в Австралии и два — в Китае. В начале 2021 года компания запустит сайт для покупателей в Китае и сделает то же самое для Гонконга, Сингапура, Австралии и Бразилии во второй половине следующего года.

Реклама на Forbes

«Купили бы вы акции Goldman Sachs накануне финансового кризиса в 2008 или 2009 году? Нет, вероятно, нет, если вы умеете предсказывать будущее, — говорит Байрон Тротт, основатель инвестиционной и консалтинговой фирмы BDT Capital Partners, которая является миноритарным акционером. — Но в условиях пандемии, в условиях экономических циклов, которые произошли за последние восемь лет с тех пор, как мы инвестировали в компанию, бизнес Тори был очень устойчив с финансовой точки зрения».

Однако теперь к этой устойчивости добавился боевой опыт. «Если бы кризис продлился дольше, а наши магазины оставались закрыты, это была бы, очевидно, другая история, — говорит Руссель. — Мы все еще не вышли из кризиса, и никто не знает, что ждет нас в будущем».

Перевод Натальи Балабанцевой

Catalyst Примеры, типы и функции | Что такое катализатор? — Видео и стенограмма урока

Типы катализаторов

Существует два основных типа катализаторов — гомогенные катализаторы и гетерогенные катализаторы. Эти классификации зависят от того, образует ли катализатор гомогенную (или однородную) смесь с реагентами или гетерогенную смесь (в которой можно легко различить отдельные компоненты.) Если смесь является гомогенной, говорят, что катализатор принадлежит той же фазе , что и реагенты. Давайте подробнее рассмотрим эти типы катализаторов, а также некоторые примеры катализаторов каждого типа.

Гомогенные катализаторы

Гомогенные катализаторы — это катализаторы, которые находятся в той же фазе, что и реагенты, с которыми они взаимодействуют. Это может означать, что катализатор находится в том же состоянии вещества (твердое, жидкое или газообразное), что и реагенты, и хорошо перемешан, или что он может растворяться в растворе с реагентами.

Хорошо известным примером гомогенного катализатора являются хлорфторуглероды (CFC). ХФУ — это газы, которые могут катализировать разложение газообразного озона (O3) в газообразный кислород (O2) в атмосфере. Поскольку ХФУ находятся в той же фазе, что и озон, они считаются однородными. Эта реакция катализа имеет большое значение, потому что газообразный озон играет важную роль в защите земли от вредного ультрафиолетового излучения, и, расщепляя газообразный озон, ХФУ (которые когда-то обычно использовались в аэрозолях и холодильниках) могут нанести необратимый ущерб защитному озону. слой.

Гетерогенные катализаторы

В отличие от гомогенных катализаторов, гетерогенные катализаторы занимают другую фазу по сравнению с реагентами, с которыми они взаимодействуют, поэтому они взаимодействуют с реагентами противоположным образом, а не однородно. Это может включать катализатор в другом состоянии вещества по сравнению с реагентами (например, твердый катализатор для жидких реагентов) или катализатор, который не растворяется в реагентах. Поскольку они не полностью смешиваются с реагентами, их также называют поверхностными катализаторами.

Одним из важных гетерогенных катализаторов является металлический никель, который часто используется в качестве катализатора для гидрирования двойных углерод-углеродных связей (например, при производстве гидрогенизированных жиров). Например, никелевый катализатор используется для ускорения процесса реакция между растительным маслом и водородом для получения маргарина (гидрогенизированного жира).

Катализатор: Примеры

Хотя мы уже обсудили несколько примеров каталитических реакций, существует много более важных применений катализаторов в широком спектре биологических, коммерческих , и производственные процессы.Еще несколько примеров катализаторов включают —

• Железо — используемое в качестве катализатора для синтеза аммиака из азота и водорода посредством процесса Габера.
• Цеолиты — обычно используются в качестве катализаторов органических реакций, таких как крекинг нефти и синтез углеводородов.
• Пятиокись ванадия (V2O5) — важный катализатор, используемый в производстве серной кислоты посредством контактного процесса.

Резюме урока

Катализатор — это вещество, которое может ускорить реакцию, но не расходуется в процессе.Термин происходит от греческого слова katalyien , что означает — растворяться. Катализаторы работают за счет снижения энергии активации , — то есть энергетического состояния, необходимого для начала реакции — за счет образования временных слабых связей с молекулами реагента. Однако к концу реакции эти связи теряются, и катализатор возвращается в свое исходное состояние, поэтому в катализаторе не происходит чистого изменения . Многие хорошо известные примеры катализаторов — это ферменты , , биологические катализаторы, обнаруженные в живых организмах.

В зависимости от того, какая фаза занимает катализатор при смешивании с реагентами, ее можно разделить на два типа. Это два типа —

• Гомогенные катализаторы — катализаторы, которые занимают ту же фазу, что и реагенты. Например. Хлорфторуглероды, катализирующие разложение газообразного озона.
• Гетерогенные катализаторы — катализаторы, которые находятся в фазе, отличной от фазы реагентов, с которыми они взаимодействуют. Например. Металлический никель при гидрировании растительных масел в маргарин.

Есть много катализаторов, которые имеют важные биологические, коммерческие и промышленные применения. Некоторые дополнительные примеры катализаторов и реакций, в которых они участвуют, включают —

• Железо — производство аммиака с помощью процесса Габера.
• Цеолиты — органические реакции, такие как крекинг нефти и синтез углеводородов.
• Пятиокись ванадия (V2O5) — производство серной кислоты посредством контактного процесса.

Катализаторы: определение, типы и примеры — видео и стенограмма урока

Типы катализаторов

Катализаторы бывают двух разных вкусов: гомогенные и гетерогенные. Гомогенные катализаторы смешиваются с реагентами равномерно. Гетерогенные катализаторы смешиваются с реагентами обратным образом. Когда они смешиваются с веществами, они изменяют конфигурацию вещества таким образом, чтобы реакция была эффективной. Так что все это значит? Давайте рассмотрим это более подробно и приведем несколько примеров.

Гомогенный катализатор подобен сержанту. Он требует порядка и соблюдения всех правил. Когда наступит время реакции, сержант позаботится о том, чтобы все выстроились в очередь к бою. Конечно, битва — это реакция, в которой все вещества (то есть реагенты) должны реагировать единообразно для получения желаемого продукта.

Гетерогенный катализатор — все наоборот. Думайте об этом катализаторе как о клоуне. Он не только НЕ требует порядка, но на самом деле предпочитает смешивать вещи и отличаться.Прежде чем произойдет реакция, клоун вмешается и будет проводником. Это поможет каждому перемещаться в желаемое место, а не диктовать каждый шаг, как сержант. Что касается химии, вещества (то есть реагенты) изменят конфигурацию в положение, которое лучше всего подходит, до реакции. Все это делается для того, чтобы получить желаемый продукт.

Теперь, когда у нас есть сложная часть, как насчет того, чтобы взглянуть на несколько примеров каждой разновидности катализатора. Возможно, вы слышали слово «фермент» раньше.Фермент не только является отличным катализатором (вероятно, одним из самых известных на рынке), но и является гомогенным катализатором.

Энзимы любят заказ! При использовании ферменты следуют процессу, называемому «замок и ключ» , где вещества являются ключами, а ферменты — замками. Как и в случае с любым замком и ключом, в замок помещается только один ключ. Что ж, друзья мои, это то, что мы называем единообразием! Вещества должны взаимодействовать с ферментами одинаково, чтобы механизм замка и ключа работал.Изображение в верхней части схемы представляет собой пример того, что такое замок и ключ.

Отличным примером гетерогенного катализатора является металл. Металлы — отличные катализаторы, потому что они любят компанию и абсолютно любят все смешивать. Когда вещество взаимодействует с металлом, металл создает поверхность, на которой веществу нравится сидеть. После этого металл может стимулировать перегруппировку вещества таким образом, чтобы вызвать благоприятную реакцию. Изображение внизу схемы представляет собой пример этой концепции.

Примеры катализаторов

Неудивительно, что благодаря их уникальным характеристикам катализаторы широко используются в промышленности. Катализаторы играют жизненно важную роль в нашей повседневной жизни — от использования катализаторов в качестве фильтра для удаления токсичных веществ из окружающей среды до переработки сырой нефти в нефть и бензин для наших автомобилей. Например, в фармацевтической компании проводится реакция на изготовление лекарства.

Катализаторы используются, чтобы гарантировать получение желаемого лекарственного продукта.Катализатор будет делать это, гарантируя, что желаемый продукт функционирует в организме так, как предполагается. Например, ученые делают антибиотик пенициллин, используя катализатор пенициллинацилазы. Этот катализатор обеспечивает получение желаемого продукта — пенициллина. В лаборатории элементы палладий или платина используются в качестве гетерогенных катализаторов, чтобы гарантировать получение желаемого продукта — тиленола.

Катализаторы — твердые, жидкие или газовые — заставляют все двигаться. Так что давайте отдадим должное нашему универсальному другу — катализатору.

Краткое содержание урока

Катализаторы — это вещества, которые увеличивают скорость реакции. Они ускоряют реакцию за счет снижения энергии. Они также могут избирательно выбирать наиболее эффективный способ протекания реакции. Катализаторы не разрушаются и не расходуются.

Гомогенный и гетерогенный — это два типа катализаторов, в которых гомогенные катализаторы смешиваются с реагентами однородным образом, а гетерогенные катализаторы смешиваются с реагентами противоположным образом, иногда также называемые поверхностными катализаторами.

Фермент — отличный пример катализатора, и они следуют процессу, называемому «замок и ключ» , где вещества являются ключами, а ферменты — замками.

— Студенты | Britannica Kids

Вещество, способное увеличивать скорость химической реакции, не поглощаясь и не изменяясь реагирующими химическими веществами, называется катализатором. Действие катализатора называется катализом. Катализаторы используются химиками для ускорения химических реакций, которые в противном случае были бы слишком медленными.Точные механизмы каталитического действия полностью не известны, но обычно катализатор объединяется с реагирующими химическими веществами, образуя временное новое вещество, а затем появляется в своей первоначальной форме в конце процесса.

Катализаторы могут быть твердыми, жидкими или газообразными, и их каталитическая активность классифицируется как гомогенная или гетерогенная. Гомогенный катализатор — это катализатор, молекулы которого диспергированы в той же фазе (обычно газообразной или жидкой), что и реагирующие химические вещества.Гетерогенный катализатор — это катализатор, молекулы которого не находятся в той же фазе, что и реагирующие химические вещества. Гетерогенные катализаторы чаще всего представляют собой твердые вещества, а реагирующие химические вещества обычно представляют собой газы или жидкости, которые адсорбируются на поверхности катализатора. Хорошие твердые катализаторы обычно очень пористые, с площадью поверхности несколько сотен квадратных метров на грамм. Например, мелкодисперсные платина и палладий в автомобильном каталитическом нейтрализаторе эффективно превращают загрязнители выхлопных газов в воду, диоксид углерода и азот.

Ферменты — биологические катализаторы. Это белки, содержащиеся в растениях и животных, которые катализируют биохимические реакции, необходимые для жизни. Например, ферменты в слюне ускоряют превращение крахмала в глюкозу, делая за считанные минуты то, что в противном случае заняло бы недели. ( См. Также фермент .)

Некоторые химические вещества известны как ингибиторы или отрицательные катализаторы, потому что они замедляют химический процесс, а не ускоряют его. Некоторые ингибиторы действуют путем взаимодействия с реагентом или с промежуточным продуктом, что делает невозможным завершение реакции.Другие ингибиторы взаимодействуют с катализаторами. Химическое вещество, нейтрализующее катализатор, называется «ядом». Соединения свинца, например, отравляют платиновые катализаторы. Поэтому в автомобилях с каталитическими нейтрализаторами разрешается использовать только неэтилированный бензин. ( См. Также по химии.)

Катализаторы — Химия LibreTexts

Скорость реакции для некоторых химических процессов можно увеличить одним из двух способов. Можно повысить либо температуру, либо изменить механизм, чтобы снизить энергию активации реакции.Последний способ может быть реализован с использованием катализатора . Катализатор — это промежуточный продукт в химической реакции, который участвует в активированном комплексе на стадии ограничения скорости. Катализаторы обладают тремя основными характеристиками:

1. Катализатор позволяет реакции протекать по альтернативному механизму.

2. На каждом этапе механизма, на котором катализатор появляется в виде продукта, существует еще один этап, на котором катализатор является реагентом.

3. Катализатор увеличивает скорость реакции за счет снижения энергии активации реакции.

Катализ в жидком каталитическом крекинге

Одним из очень важных примеров использования катализа является каталитический крекинг в псевдоожиженном слое. Этот процесс сыграл фундаментальную роль в последние несколько десятилетий в удовлетворении высоких требований к высокооктановым жидким топливам, таким как бензин. Фактически, без FCC такие методы транспортировки, как автомобили и автобусы в их нынешнем виде, не были бы устойчивыми из-за таких высоких затрат на топливо.Уже из этого факта очевидно, что FCC является важным процессом, который оказывает важное влияние на многие области, включая промышленность, транспорт и множество аспектов повседневной жизни.

Когда нефть собирается из хранилищ на земле, ее сырая форма содержит множество различных углеводородных соединений. Эти углеводороды могут содержать от пяти до сорока атомов углерода. Исторически этот небольшой факт создавал некоторую дилемму для энергетической отрасли. Углеводороды с меньшим количеством атомов углерода в цепи намного более ценны, чем длинные углеводороды с углеродными цепями из двадцати и более.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \) Содержание сырой нефти после перегонки, но до FCC

Эти более компактные углеводороды особенно ценны в культуре, сильно зависящей от автомобилей, автобусов, реактивных самолетов и других подобных аспектов жизни, требующих компактного и мощного источника топлива. ^[1] Из-за этого дисбаланса спроса и избытка более тяжелых углеводородов был внедрен процесс каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем.

Вообще говоря, более длинная углеродная цепь будет иметь значительно более высокую температуру кипения.Эта основа является средством, с помощью которого можно различать и разделять различные углеводороды в нефти. Поскольку цель FCC состоит в том, чтобы разбить более крупные углеводороды на более мелкие и более ценные соединения, часть сырой нефти, которая используется в FCC (сырье), — это все те углеводороды с начальной точкой кипения примерно 340 градусов Цельсия или выше. . В эквивалентном смысле сырье содержит все углеводороды с молекулярной массой примерно от 200 до 600 граммов на моль.При каталитическом крекинге с псевдоожиженным слоем эти углеводороды испаряются и разрушаются при высоких температурах в присутствии специального катализатора. Назначение катализатора — сделать процесс более эффективным и, следовательно, экономически выгодным. ^[2]

Характеристики катализатора

Наиболее эффективная форма процесса FCC очень желательна, и ее активно искали. Одним из факторов, очень существенно влияющих на общую эффективность, является вещество, которое используется в качестве катализатора.После многих лет проб и ошибок был установлен набор критериев для эффективного катализатора FCC. Лучшая форма — это мелкий порошок с плотностью от 0,80 до 0,96 г / мл и средним размером частиц 60-100 микрон. Катализатор должен быть высокореактивным, стабильным при высоких температурах и сохранять поры большого размера. Все катализаторы FCC содержат кристаллический цеолит. По сути, цеолитный компонент действует как молекулярное сито, которое позволяет углеводородам определенного диапазона размеров проникать в его решетку.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \) Схема стандартного устройства FCC

Центры каталитической активности обеспечиваются матричным компонентом катализатора, который содержит аморфный оксид алюминия, способный крекировать более крупные молекулы исходного сырья. Другие компоненты присутствуют, чтобы гарантировать, что катализатор сохраняет прочность и стабильность. Из-за природы компонентов катализатора очень важно, чтобы катализатор не вводился в сырье с металлическими примесями.Даже концентрации этих загрязняющих веществ в диапазоне нескольких ppm могут отрицательно сказаться на характеристиках катализатора FCC. ^[3] Когда эффективный катализатор найден, он широко используется в качестве основного ингредиента. На каждый килограмм сырья в технологической установке добавляется пять килограммов каталитического соединения. Таким образом, сопоставимая технологическая установка может перерабатывать 55 900 метрических тонн катализатора каждый день. ^[4]

Каталитический крекинг в псевдоожиженном слое — это форма прикладного катализа, которая стала незаменимой в энергетической промышленности.Его способность рециркулировать крупные углеводороды, присутствующие в нефти, в более ценные и более мелкие углеводороды позволила устранить дисбаланс спроса. В течение 2007 года только в Соединенных Штатах с использованием FCC было переработано более 5 300 000 баррелей сырой нефти. ^[5] Эти поразительные данные доказывают важность каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем для промышленности, и весь процесс не может быть реализован без хорошо продуманного включения катализа.

Из ChemPRIME: 18.10: Катализ

Авторы и авторство

Катализатор и катализ | Encyclopedia.com

Катализатор — это вещество, которое инициирует или ускоряет скорость определенной химической реакции, не подвергаясь химическому воздействию. Катализатор может быть добавлен в реакцию, а затем восстановлен и повторно использован после того, как реакция протекает. Процесс или действие, посредством которого катализатор увеличивает скорость реакции, называется катализом. Кинетика — это изучение скорости реакции и ее изменения при экспериментальном воздействии.

Люди использовали процесс, известный как катализ, задолго до того, как они поняли, что происходит в этом процессе. Например, мыловарение, ферментация вина до уксуса и закваска хлеба — все это процессы, которые включают катализ. Обычные люди использовали эти процедуры в своей повседневной жизни, даже не подозревая, что это был катализ.

Термин «катализ» был предложен в 1835 году шведским химиком Йенсом Берцелиусом (1779–1848). Этот термин происходит от греческих слов «вниз», ката, и «ослабить», льеин. Берцелиус объяснил, что под термином «катализ» он имел в виду свойство оказывать на другие тела действие, которое сильно отличается от химического сродства. Посредством этого действия они производят разложение в телах и образуют новые соединения, в состав которых не входят.

Одним из примеров катализа, знакомых Берцелиусу, было превращение крахмала в сахар в присутствии сильных кислот. В 1812 году русский химик Готлиб Сигизмунд Константин Кирхгоф (1764–1833) изучил эту реакцию.Он обнаружил, что при кипячении водной суспензии крахмала в крахмале не происходит никаких изменений.

Однако, когда несколько капель концентрированной серной кислоты добавляются к той же суспензии перед кипячением, крахмал распадается на простой сахар, называемый глюкозой. Кислота может быть извлечена из реакции в неизменном виде. Кирххоф пришел к выводу, что он сыграл вспомогательную роль в расщеплении крахмала, но сам по себе не претерпел никаких изменений.

Берцелиус смог использовать многие другие примеры катализа.Например, английский химик сэр Хамфри Дэви (1778–1829) и немецкий химик Иоганн Вольфганг Доберейнер (1780–1849) изучали влияние металлической платины на определенные органические реакции. Они пришли к выводу, что металл увеличивает скорость, с которой происходят эти реакции, без каких-либо изменений. Самый известный протеже Дэви, английский физик и химик Майкл Фарадей (1791–1867), также продемонстрировал способность платины вызывать рекомбинацию водорода и кислорода, которая была получена при электролизе воды.

Когда Берцелиус впервые дал определение катализа, он имел в виду некую силу или силу, с помощью которой агент (катализатор) воздействует на реакцию. Он предположил, например, что платина может оказывать электрическую силу на газы, с которыми она вступает в контакт, чтобы вызвать изменение скорости реакции.

Такое объяснение хорошо работает для гетерогенного катализа, в котором катализатор и реакция находятся в разных фазах. Например, в реакции, катализируемой платиной, платина находится в твердом состоянии, а реакция — в газообразном или жидком состоянии.

Гомогенный катализ, в котором катализатор и реакция находятся в одном и том же состоянии, требует другого объяснения. Как, например, серная кислота в жидком состоянии вызывает преобразование суспензии крахмала, с которой она смешана?

Решение этой проблемы пришло в начале 1850-х годов. Британский химик-органик Александр Уильям Уильямсон (1824–1904) проводил исследования по получению эфиров из спирта. Химики знали, что концентрированная серная кислота является эффективным катализатором этой реакции, но не знали почему.Уильямсон смог продемонстрировать, что катализатор действительно разрушается на первой стадии этой реакции, но регенерируется в исходной форме по завершении реакции.

Роль катализаторов в живых системах была впервые признана в 1833 году. Французские химики Ансельм Пайен (1795–1871) и Жан Франсуа Персо (1805–1869) выделили из солода материал, который ускоряет превращение крахмала в сахар. Пайен назвал вещество диастазой. Полвека спустя немецкий физиолог Вилли Кюне (1837–1900) предложил название «фермент» для катализаторов, встречающихся в живых системах.

К концу девятнадцатого века катализаторы быстро стали играть важную роль в различных промышленных применениях. Синтез индиго стал коммерческой возможностью в 1897 году, когда было случайно обнаружено, что ртуть катализирует реакцию, в результате которой образуется индиго. Катализ также сделал возможным промышленное производство аммиака из его элементов (процесс Габера-Боша), азотной кислоты из аммиака (процесс Оствальда) и серной кислоты из оксидов серы (контактный процесс).

Большинство химических реакций происходит в несколько этапов. Эта серия шагов называется путем или механизмом. Каждый отдельный шаг называется элементарным шагом, причем самый медленный элементарный шаг в пути определяет скорость реакции. Скорость реакции — это скорость, с которой реагенты (вещества, которые подвергаются химической реакции) исчезают, а продукты появляются как конечный результат химической реакции; или, более конкретно, изменение концентрации реагентов и продуктов за определенный промежуток времени.

Проходя путь реакции, реагенты переходят в переходное состояние, когда они больше не являются реагентами, но еще не являются продуктами. Во время этого переходного состояния они образуют так называемый активированный комплекс. Активированный комплекс недолговечен и имеет частичные характеристики связывания как реагентов, так и продуктов. Энергия, необходимая для достижения этого переходного состояния и образования активированного комплекса в реакции, называется энергией активации. Чтобы реакция произошла, должна быть достигнута энергия активации.

Катализатор увеличивает скорость реакции за счет снижения энергии активации, необходимой для протекания реакции. Катализатор образует активированный комплекс с меньшей энергией, чем комплекс, образованный без катализа. Это дает реагентам новый путь, требующий меньше энергии. Хотя катализатор снижает требуемую энергию активации, он не влияет на реакционное равновесие или термодинамику. Катализатор не фигурирует в общем химическом уравнении пути, потому что механизм включает элементарную стадию, на которой катализатор расходуется, и другую, на которой он регенерируется.

Металлы часто используются в качестве гетерогенных катализаторов, потому что многие реагенты адсорбируются на поверхности металла, увеличивая концентрацию реагентов и, следовательно, скорость реакции. Ионные взаимодействия между металлами и другими молекулами могут использоваться для ориентации задействованных реагентов так, чтобы они лучше реагировали друг с другом, или для стабилизации заряженных переходных состояний реакции. Металлы также могут увеличивать скорость окислительно-восстановительных реакций за счет изменения степени окисления иона металла.

Другая группа катализаторов называется ферментами. Они являются сильными катализаторами, присутствующими в биологических системах. Ферменты — это белки; следовательно, иметь сильно сложенную трехмерную конфигурацию. Эта конфигурация делает фермент особенно специфичным для определенной реакции или типа реакции. С другой стороны, синтетические катализаторы далеко не так специфичны. Они будут катализировать аналогичные реакции, в которых участвуют самые разные реагенты. Ферменты, как правило, теряют активность легче, чем синтетические катализаторы.Очень незначительные нарушения белковой структуры ферментов изменят трехмерную конфигурацию молекулы и, как следствие, ее реактивность. Ферменты, как правило, более активны; т.е. они катализируют реакции быстрее, чем синтетические катализаторы при температуре окружающей среды. Каталитическая активность реакции выражается числом оборотов. Это просто количество молекул реагента, превращенных в продукт на один участок катализатора за заданную единицу времени. При повышении температуры синтетические катализаторы становятся такими же активными, как и ферменты.При повышении температуры многие ферменты становятся неактивными из-за изменения структуры белка.

Есть бесконечные реакции, которые могут подвергаться катализу. Одним из примеров является разложение перекиси водорода (H ₂ O ₂ ). Без катализа перекись водорода со временем медленно разлагается с образованием воды и газообразного кислорода. 30% раствор перекиси водорода при комнатной температуре разлагается со скоростью 0,5% в год. Энергия активации этой реакции составляет 75 килоджоулей на моль (кДж / моль).Эту энергию активации можно снизить до 58 кДж / моль за счет добавления иодид-ионов (I ^— ). Эти ионы образуют промежуточное соединение, HIO ^—, которое реагирует с перекисью водорода с регенерацией иодид-ионов. Когда фермент каталаза (фермент, обнаруженный в большинстве клеток растений и животных, который действует как окислительный катализатор) добавляется к раствору перекиси водорода, энергия активации снижается еще больше до 4 кДж / моль. Каталаза также регенерируется в реакции и может быть отделена от раствора для повторного использования.Этот пример показывает, как катализатор может снизить энергию активации реакции, не используя себя в ходе реакции.

Другой пример катализа — автомобильный каталитический нейтрализатор. Выхлопные газы автомобиля могут содержать угарный газ и оксиды азота, которые являются ядовитыми газами. Прежде чем выхлопные газы могут покинуть выхлопную систему, эти токсины должны быть удалены. Каталитический нейтрализатор смешивает эти газы с воздухом, а затем пропускает их через катализатор из родия и платиновых металлов.Этот катализатор ускоряет реакцию оксида углерода с кислородом и превращает его в диоксид углерода, который не токсичен. Катализатор также увеличивает скорость реакций, в которых оксиды азота распадаются на их элементы.

Хорошо известным примером катализа является естественное разрушение озонового слоя. Озон (O ₃ ) в верхних слоях атмосферы служит защитой от вредных ультрафиолетовых лучей Солнца. Озон образуется, когда молекула кислорода (O ₂ ) расщепляется на два атома кислорода (O) излучением Солнца.Затем свободные атомы кислорода присоединяются к молекулам кислорода с образованием озона. Когда другой свободный атом кислорода реагирует с молекулой озона, образуются две молекулы кислорода. Это естественное разрушение озона. В нормальных условиях скорость разрушения озона такая же, как и скорость образования озона, поэтому чистого разрушения озона не происходит.

Однако, когда атомы хлора (Cl) присутствуют в атмосфере, они действуют как катализаторы разрушения озона. Атомы хлора в атмосфере происходят из соединений, содержащих хлорфторуглероды или CFC.ХФУ — это соединения, содержащие хлор, фтор и углерод. Они очень стабильны и могут дрейфовать в верхние слои атмосферы без предварительного разрушения. Попадая в верхние слои атмосферы, энергия Солнца вызывает выделение хлора. Атом хлора реагирует с озоном с образованием монооксида хлора (ClO) и молекулы кислорода. Затем монооксид хлора реагирует с другим атомом кислорода с образованием молекулы кислорода и регенерированного атома хлора. С помощью хлорного катализатора разложение озона происходит быстрее, чем его образование, что привело к чистому истощению озона в атмосфере.

Предыдущие примеры иллюстрируют некоторые из многих практических приложений катализа. Почти все химические вещества, производимые химической промышленностью, производятся с использованием катализа. Каталитические процессы, используемые в химической промышленности, снижают производственные затраты, а также создают продукты с более высокой чистотой и меньшим вредом для окружающей среды. Широкий ассортимент продукции производится с использованием каталитических процессов. Катализ используется в промышленной химии, фармацевтической химии и агрохимии, а также в специальной химической промышленности.Полезные химические вещества, такие как серная кислота, пенициллин и фруктоза, производятся более эффективно с использованием каталитических процессов. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в химической промышленности становятся значительно более продуктивными с использованием катализа в таких областях, как переработка топлива, нефтехимическое производство и управление окружающей средой.

В большинстве производственных процессов, используемых сегодня в химической промышленности, используются каталитические реакции. Эти реакции очень эффективны, но исследования продолжают повышать эффективность еще больше.Основное внимание в этом исследовании уделяется разделению и регенерации катализаторов с целью снижения производственных затрат при одновременном повышении чистоты продукта. Область исследований катализа быстро растет и будет продолжать расти по мере открытия новых катализаторов и каталитических процессов.

Использование катализаторов в повседневных делах или для производства повседневных вещей

 Привет, kcbjordan,

Химические катализаторы - это вещества, увеличивающие скорость реакции
(при этом оставаясь химически неизменными:

Полиэтилен, полимер, из которого делают все:

1.мешки для мусора и
2. продуктовые пакеты, чтобы
3. выдавливаемые бутылки, чтобы
4. изоляция кабеля,

производится пропусканием газообразного этилена над катализатором. Большинство других полимеров
изготавливаются таким же (или подобным) способом. Синтетический каучук, нейлон,
полиэстер, ПВХ, тефлон и т. д. Несложно придумать 10 вариантов использования
только эти материалы, производимые катализаторами ... например, :

5. дождевики
6. колготки
7. водопроводные трубы
8. надувные мячи
9. антипригарные поверхности и накладки.
10. сарановая пленка
11. пищевые контейнеры
12. Чехлы для мобильных телефонов и ноутбуков.
13.дешевые парики
14. леска ...

15. Каталитические нейтрализаторы загрязняют окружающую среду на основе платины и родия.
скрубберы в выхлопных газах автомобилей.

16. "Процесс Хабера", хорошо известная каталитическая реакция, используется для
производят азот, используемый в большинстве современных удобрений.


Ферменты - это биологические катализаторы:

17. Моющие средства для стирки часто содержат активные ферменты (органические катализаторы).
которые ускоряют очистку, разрушая определенные соединения.

18. пиво и
19. хлеб обычно готовят на дрожжах, живом организме, содержащем ферменты.

20.Наконец, сам человеческий организм не может работать без ферментов -
они используются клетками для роста, воспроизводства и создания энергии.

Надеюсь, это поможет!


Использованная литература:

Образование: понимание скорости реакции
http://www.ravensdown.co.nz/Education/Chemistry/Index.cfm?Page=7

Зажимы для крокодилов
http://www.crocodile-clips.com/gpv70/LP/chemistry/LP0039/LA0039.htm

Наука о повседневной жизни: Глава 15
http://www.fau.edu/divdept/physics/jordanrg/LLS/lecture15/LLS_lecture_15.htm

Nova Chemicals: Наша продукция
http: // www.novachem.com/OurProducts/pds/index.cfm

BBC Education в Шотландии - Скорость реакции
http://www.bbc.co.uk/scotland/education/bitesize/standard/other/sos/chemistry/topic_2_-_speed_of_reactions/answerspeed_of_reactions_9.shtml

Каковы примеры реакций с участием катализаторов?
http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/reactions/faq/print-examples-of-catalysts.shtml

Процесс Хабера - Википедия
http://en.wikipedia.org/wiki/Haber_process

HowStuffWork "Как работают клетки"
http: //science.howstuffworks.com / cell4.htm


Стратегия частичного поиска:

катализаторы бытовые химические
 «повседневная жизнь» «примеры катализаторов»
понимание "алкилирования бензола"
ферменты «человеческое тело» 

Обзор различных типов катализаторов

Введение

В современную научную эпоху катализ занимает важное место как в академических исследованиях, так и в промышленности со значительным потенциалом применения в повседневной жизни, включая химические продукты тонкой очистки, агрохимикаты (синтез пестицидов, удобрений), фармацевтические препараты, нефть (в нефтепереработке, производстве биотоплива, топливные элементы и т. д.), полимеры (пластмассы, клеи), электроника и очистка окружающей среды (ограничение выбросов вредных газов из автомобилей и стационарных источников, удаление CO и запахов из воздуха в помещении и очистка грунтовых вод). Согласно недавно опубликованному отчету, озаглавленному «Рынок катализаторов — размер, доля, рост, тенденции и прогноз в мировой отрасли на 2012–2018 гг.», Мировая рыночная стоимость катализаторов в 2014 году составляла 19,2 млрд долларов США в год и, как ожидается, достигнет 24,1 млрд долларов США к 2018. Технология использования катализаторов хорошо известна с древних времен, хотя концепция катализа в то время не была ясна.Это включает образование спирта из сахара путем ферментации, синтез мыла путем гидролиза животного жира с использованием едкого калия, превращение спирта в эфир, катализируемое серной кислотой. В 1836 году термин «катализ» был придуман шведским химиком Берциллиусом, а Оствальд в 1895 году научно объяснил его следующим образом: «катализатор ускоряет химическую реакцию, не влияя на положение равновесия». В 1909 году Оствальд был удостоен благородной премии за новаторскую работу в этой области.

Типы катализаторов

в основном делятся на четыре типа.Это (1) гомогенный, (2) гетерогенный (твердый), (3) гетерогенный гомогенный катализатор и (4) биокатализаторы.

1) Гомогенный катализатор: При гомогенном катализе реакционная смесь и катализатор находятся в одной фазе. И катализатор, и реагенты демонстрируют высокую гомогенность, что приводит к сильному взаимодействию между ними, что приводит к высокой реакционной способности и селективности реакции в мягких условиях реакции. Некоторыми примерами гомогенных катализаторов являются кислоты Бренстеда и Льюиса, переходные металлы, металлоорганические комплексы, органокатализаторы.Некоторые известные химические процессы, которые происходят посредством гомогенного катализа, включают карбонилирование, окисление, гидроцианирование, метатезис и гидрирование.

2) Гетерогенный катализатор: При гетерогенном катализе катализаторы существуют в другой фазе, чем реакционная смесь. Некоторые из типичных процессов, в которых используются гетерогенные катализаторы, — это процесс Габера-Боша для синтеза аммиака, процесс Фишера-Тропша для получения различных углеводородов. Гетерогенные катализаторы доминируют в основных промышленных процессах из-за легкого отделения продукта и извлечения катализатора.Гетерогенные катализаторы могут использоваться в виде мелких частиц, порошков, гранул. Эти катализаторы могут быть нанесены на твердый носитель (катализаторы на носителе) или использоваться в объемной форме (катализаторы без носителя).

Поддерживаемые катализаторы играют ключевую роль в промышленной революции. Поскольку гетерогенный катализ является поверхностным явлением, эффективность катализаторов зависит от открытой площади поверхности. Открытая площадь поверхности увеличивается с уменьшением размера частиц, но более мелкие частицы имеют тенденцию к агрегированию и приводят к дезактивации катализатора.Привязка каталитического активного центра к твердой подложке предотвращает агломерацию каталитических частиц, тем самым улучшая каталитические характеристики. Считается, что для промышленного применения твердые опоры обладают высокой химической, механической и термической стабильностью. Кроме того, он должен быть инертным и иметь высокое соотношение поверхности к объему. Обычно используемые твердые органические носители могут представлять собой полимеры (например, полистирол), сополимеры (например, стирол-дивинилбензол) и неорганические носители, такие как диоксид кремния, цеолиты, оксид алюминия, активированный уголь, диоксид титана, графен.

Катализаторы без подложки занимают большую часть промышленного катализа. Сюда входят металлы, металлические сплавы, оксиды металлов, сульфиды металлов, цеолиты и т. Д.

3) Гетерогенные гомогенные катализаторы : Гетерогенные катализаторы, в отличие от их гомогенных аналогов, намного сложнее разработать на практике. Одна из причин — их сложность, которая препятствует их анализу на молекулярном уровне и развитию через взаимосвязи структура – ​​реакционная способность. Кроме того, традиционные гетерогенные катализаторы (оксиды металлов или нанесенные металлы) обладают меньшей селективностью и реакционной способностью.Чтобы преодолеть эти проблемы, гомогенный катализатор прививают на твердые носители для получения их гетерогенных аналогов. В настоящее время гомогенные катализаторы на твердой основе широко признаны и широко используются в академических и промышленных исследованиях. Цель этого подхода состоит в том, чтобы перекрыть положительные характеристики как гомогенного (селективность и реакционная способность), так и гетерогенного катализатора (воспроизводимость), и это может быть достигнуто за счет иммобилизации катализаторов, таких как комплексы металлов, металлоорганические соединения, на твердой поверхности посредством физической адсорбции или хемосорбция.Ковалентная прививка каталитически активных частиц на твердые поверхности оказывается наиболее предпочтительным подходом для создания гетерогенного гомогенного катализатора.

4) Биокатализаторы: Природные белки (ферменты) или нуклеиновые кислоты (РНК или рибозимы и ДНК), используемые для катализирования определенных химических реакций вне живых клеток, называются биокатализом. Ферменты получают из тканей животных, растений и микробов (дрожжей, бактерий или грибов). Высокая селективность, высокая эффективность, экологичность и мягкие условия реакции являются движущими силами для их крупномасштабного использования и делают биокатализаторы альтернативой обычным промышленным катализаторам.Значительный прогресс в области белковой инженерии и молекулярной эволюции произвел революцию в мире биокатализа для синтеза в промышленных масштабах химических веществ тонкой очистки, биотоплива с активными ингредиентами (АФИ) (например, липазы для производства биодизеля из растительного масла), молочной промышленности (например, протеазы). , липаза для удаления лактозы, ренин для приготовления сыра), хлебопекарная промышленность (например, амилаза для мягкости и объема хлеба, оксидаза глюкозы для укрепления теста), производство моющих средств (например,грамм. протеиназа, липаза, амилаза, используемые для удаления пятен белков, жиров, крахмала, соответственно), кожевенная промышленность (например, протеаза для расчесывания волос), бумажная промышленность, текстильная промышленность (например, амилаза для удаления крахмала с тканых тканей). Иммобилизация ферментов на твердых носителях превращает ферменты в гетерогенный твердый катализатор, который повышает активность, стабильность и увеличивает срок службы катализатора, который можно повторно использовать в течение многих циклов.

Таблица 1: Сравнение различных типов катализаторов

Будущий аспект катализа

В последние годы в области катализа были достигнуты значительные успехи.С постоянно растущим спросом на невозобновляемые природные ресурсы, чистый воздух, химические вещества и фармацевтические препараты, катализаторы будут оставаться в авангарде химических исследований и разработок. Катализаторы позволили нам синтезировать сложные молекулы за меньшее количество этапов, а также были успешно использованы на нефтеперерабатывающих заводах для производства топлива с низким содержанием серы. Катализаторы также сыграли важную роль в сокращении выбросов CO, NOx, несгоревших углеводородов от транспортных средств, работающих на бензине, дизельном и реактивном топливе.Тем не менее, существует много проблем, связанных с широко используемыми каталитическими системами, включая стоимость, доступность, токсичность многих драгоценных металлов, используемых в качестве катализаторов, и потребность в дорогостоящих и сложных лигандах для достижения желаемых превращений. Ученые и химики сосредоточены на разработке катализаторов с высокой селективностью, реакционной способностью, стабильностью, низкой загрузкой катализатора с высоким числом оборотов. Последние разработки в области нанотехнологий открывают новые возможности для разработки и синтеза наноструктурированных катализаторов с большой площадью поверхности и открытыми активными центрами, что в конечном итоге приводит к высокой каталитической активности.Концепция объединения органокатализаторов и катализаторов на основе переходных металлов недавно привлекла внимание в связи с ее использованием в органическом синтезе, где металлическая часть обеспечивает высокую активность, а часть органокатализатора обеспечивает высокую селективность.