Краткий исторический очерк. Природными катализаторами - ферментами при изготовлении алкогольных напитков и уксуса, сыроварении, хлебопечении

Природными катализаторами - ферментами при изготовлении алкогольных напитков и уксуса, сыроварении, хлебопечении, выделке кож и т. д. люди пользовались еще в глубокой древности.

Первые научные сообщения и катализаторах неферментной природы появляются в ХVIII веке. Так, было описано каталитическое ускорение реакций этерификации (К.В.Ше­еле, 1782), дегидратации (Дж.Пристли, 1778), гидролиза полисахаридов (К.С.Кирхгоф, 1811).

Термин "катализ" был предложен в 1835 г. Й.Я.Берцелиусом. В учении о катализе большой вклад был внесён русскими химиками М.Г.Кучеровым (1871 - открытие реакции гидратации ацетилена в присутствии серной кислоты и ртутных солей), М.М.Зайцевым (1877- восстановление различных органических соединений над платиной), Н.А.Мен­шут­киным (1877 - реакции этерификации), А.М.Бутлеровым, Д.И.Менделеевым, Н.Н.Зининьм, Н.Д.Зелинским.

Учение о катализе нашло дальнейшее развитие в исследованиях таких видных ученых, как П.Сабатье, В.Н.Ипатьев, А.А.Баландин, Н.И.Кобозев и др.

Виды катализа

Существует такая классификация видов катализа:

- По агрегатному состоянию принято различать гомогенный катализ, при котором реаги­рую­щие вещества, продукты реакции и катализатор находятся в одной фазе, обычно жидкой или газовой, и гетерогенный катализ,при котором реагирующие ве­щества и продукты находятся в одной фазе, обычно жидкой или газообразной, а катализатор - в другой, обычно в твёрдой. Суще­ству­ет также гетерогенно-гомогенный катализ, при котором реакция, начинаясь на поверхности катализатора, продолжается в объёме жидкой или газовой фазы.

- По химической природе катализатора различают кислотно-основ­ный катализ, при котором реакции протекают в присутствии кислот или оснований, катализ на металлах, катализ на оксидах и т. д. Особую группу каталитических процессов составляют реакции ферментативного катализа. Для некоторых реакций катализатором может служить их собственный продукт. Такие реакции называются автокаталитическими.

- По избирательности действия. Во многих случаях один и тот же катализатор может изменять скорость нескольких возможных между данными реагирующими веществами реакций (неспецифический катализ), но существует и широко применяется на практике избирательный (или специфический)катализ, когда катализатор из многих возможных в данной реакционной смеси реакций "выбирает" одну. Это используется, например, для синтеза стереорегулярных полимеров. Высочайшей избирательностью обладают биологические катализаторы - ферменты.

- По физическому состоянию твёрдого катализатора различают катализ на компактных металлах,когда катализатор представлен каким-либо одним металлом в различной степени раздробленности (дисперсности); катализ на носителях, когда катализатор-металл напыляется тонким слоем на какой-либо инертный носитель (фарфор, асбест, активированный уголь); катализ на смешанных катализаторах,когда катализатор представляет собой смесь порошков различных металлов, оксидов или других веществ.