Katalysator

Katalysator - (gr. kata - ned; lysis - løsne) - En forbindelse som øker hastigheten til en kjemisk reaksjon ved å senke aktiveringsenergien for reaksjonen. Katalysatoren blir selv ikke forbrukt i reaksjonen, derfor trengs det bare små mengder katalysator. Enzymer er biologiske katalysatorer.

En katalysator er et molekyl som gjør at en kjemisk reaksjon skjer lettere og raskere under de gitte trykkforhold og temperaturbetingelser, og katalysatoren blir ikke endret eller forbrukt i reaksjonen. Katalysatoren senker kravet aktiveringsenergien som trengs for å få reaksjonen til å skje via et transisjonsstadium. 

I industrien brukes metallegeringer som katalysator i reaksjoner. Eksempler er zeolitter, grafitt, nanopartikler, tranisjonsmetaller (jern, kobber, mangan, molybden), nikkel-aluminium-legering, vanadium, platina, palladium, ruthenium, rhodium og iridium. I Haber-Bosch prosessen for å produsere redusert nitrogen som gjødsel brukes katalystor. I hydrogenering av umettede planteoljer benyttes en nikkel-katalysator. Katalyttisk nedbrytning av ozon i stratosfæren  via klorradikaler.  

I biologiske systemer skjer de fleste kjemiske reaksjonene katalysert av proteiner kalt enzymer som virker som biokatalysatorer. RNA i form av ribozym kan også virke som katalysator

Et enzym kan øke reaksjonshastigheten 106-1017 ganger i forhold til den ikke-katalytiske reaksjonen. I en katalyttisk reaksjon tenker man seg at det dannes et mellomstadium (transisjonsstadium) mellom substrat og produkt med overlappende orbitaler, og at enzymet stabiliserer transisjonsstadiet slik at det kan skje en reaksjon. Transisjonsstadiet har ofte ladninger som kan stabiliseres av metallioner eller ved overføring av protoner. F.eks. vil et kation som zink (Zn2+ ) stabilisere negative ladninger som dannes. Elektroner kan stabiliseres ved delokalisering i molekylet. Det er kjent at både protoner (H+) og OH- kan katalysere kjemiske reaksjoner. Entropien, graden av uorden, i et molekyl bestemmes av translasjons-, rotasjons- og vibrasjonsentropi. Det skjer et tap av entropi når enzym-substratkomplekset dannes ved at rotasjons- og translasjonsentropi tapes.

Tilbake til hovedside

Publisert 4. feb. 2011 10:28 - Sist endret 17. juni 2020 12:18