Hva er katalytisk hydrogenering?

Hydrogenering er en kjemisk prosess som har hatt en ganske stor innvirkning på folks dag-til-dag liv. I forrige århundre, kjemikere oppdaget at, ved hjelp av katalytisk hydrogenering, kan de endre den molekylære strukturen og de fysikalske egenskaper av vegetabilske oljer, for å gjøre dem enklere å bruke for margarin og andre matvarer. Dagens forskere vet at hydrogenerte oljer kan ha helsemessige problemer, men hydrogene er fortsatt brukes for enkelte matvarer, samt ulike programmer, for eksempel kull behandling.

umettet Kjemikalier

I kjemi, organiske molekyler er slike som har karbon som sin hovedkomponent element. Hvert karbonatom i disse forbindelser kan bånd med opptil fire andre atomer. Ofte er hver karbon-binding, enten til en annen karbon eller til et hydrogenatom i en enkel kjede som CH3CH2CH2CH3. Dobbeltbindinger kan også eksistere mellom tilstøtende karboner, imidlertid, for eksempel CH3CH2CH = CHCH3. Siden slike kjemikalier ikke inneholder så mye hydrogen som de muligens kunne, de er kjent som "umettet". Kjemikere også ringe disse "alkener."

hydrogene

Det er mulig å tilsette hydrogen til umettede molekyler for å skape mettet kjemikalier i stedet. Dette gjøres ved ganske enkelt å blande alkenen med hydrogengass (H2). Reaksjonen skjer gjennom en kompleks mekanisme hvor en av de to bindinger mellom karbonatomene bryter åpen og H2 molekylet deler også. Ett hydrogen deretter legger til hvert karbon på hver side av det som var dobbeltbindingen. Resultatet er en enkeltbinding mellom de to karbonatomer og en ekstra hydrogen på hver.

Katalyse

Hver reaksjon har det som er kjent som en aktiveringsenergi, som er den energi to molekyler må ha for å kunne reagere. En meget høy aktiveringsenergi kan gjøre det nesten umulig for en reaksjon skal skje, og det er her katalysatorer kommer i. En katalysator er et kjemisk stoff som påskynder en reaksjon uten selv å bli konsumert. Katalysatorer som virker ved å redusere aktiveringsenergien som kreves, for eksempel ved å tilveiebringe en overflate på hvilken en Reaksjonen kan finne sted lettere.

katalytisk hydrogene

I hydrogenering, er aktiveringsenergien meget høy, og slik at denne reaksjonen vil ikke finne sted meget lett uten bruk av spesielle forhold, slik som meget høy temperatur og trykk. Imidlertid, hvis en liten mengde av en metallforbindelse basert på palladium, platina eller nikkel blir tilsatt til alken / hydrogen-blanding, oppstår det mye lettere hydrogeneringsreaksjonen. Metallet fungerer som en katalysator for denne reaksjonen. Katalytisk hydrogenering er derfor tilsetningen av hydrogen til et umettet kjemisk forbindelse ved hjelp av en metallkatalysator for å påskynde reaksjonen.