催化作用的定义是通过引入催化剂来提高化学反应的速率。反过来，催化剂是一种不会被化学反应消耗的物质，但会降低其活化能。换句话说，催化剂既是反应物也是化学反应的产物。通常，催化反应只需要极少量的催化剂。

催化的国际单位制是katal。这是一个导出单位，单位是摩尔每秒。当酶催化反应时，首选的单位是酶单位。催化剂的有效性可用周转数（吨）或周转频率（TOF）表示，即单位时间内的吨数。

催化是化学工业中的一个重要过程。据估计，90%的商业生产的化学品是通过催化过程合成的。

有时，术语“催化”用于指消耗物质的反应（例如，碱催化酯水解）。根据IUPAC，这是一个不正确的术语用法。在这种情况下，添加到反应中的物质应称为活化剂，而不是催化剂。

什么是催化作用(catalysis)？

• 催化是通过添加催化剂来提高化学反应速率的过程。
• 催化剂既是反应物又是反应产物，因此不会被消耗。
• 催化作用是通过降低反应的活化能来实现的，从而使反应在热力学上更有利。
• 催化很重要！大约90%的商业化学品是使用催化剂制备的。

催化作用的原理

催化剂为化学反应提供不同的过渡状态，具有较低的活化能。与不存在催化剂相比，反应物分子之间的碰撞更有可能获得形成产物所需的能量。在某些情况下，催化的一个作用是降低反应进行的温度。

催化作用不会改变化学平衡，因为它影响反应的正向和反向速率。它不会改变平衡常数。同样，反应的理论产率也不受影响。

催化剂实例

多种化学品可用作催化剂。对于涉及水的化学反应，如水解和脱水，通常使用质子酸。用作催化剂的固体包括沸石、氧化铝、石墨碳和纳米颗粒。过渡金属（如镍）最常用于催化氧化还原反应。有机合成反应可以使用贵金属或“后过渡金属”催化，如铂、金、钯、铱、钌或铑。

催化剂类型

催化剂的两大类是多相催化剂和均相催化剂。酶或生物催化剂可被视为一个单独的组或属于两个主要组之一。

多相催化剂是存在于与被催化反应不同相的催化剂。例如，在液体和/或气体混合物中催化反应的固体催化剂是多相催化剂。表面积对此类催化剂的功能至关重要。

均相催化剂与化学反应中的反应物处于同一相。有机金属催化剂是一种均相催化剂。

酶是基于蛋白质的催化剂。它们是一种生物催化剂。可溶性酶是均相催化剂，而膜结合酶是非均相催化剂。生物催化用于丙烯酰胺和高果糖玉米糖浆的商业合成。

相关术语

前催化剂是在化学反应过程中转化为催化剂的物质。当催化剂前体被激活成为催化剂时，可能会有一个诱导期。

助催化剂和促进剂是有助于催化活性的化学物质的名称。当使用这些物质时，这个过程称为协同催化。

来源

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