การเร่งปฏิกิริยา (อังกฤษ: Catalysis) คือ การทำให้ปฏิกิริยา โดยการใส่วัตถุที่ทำให้ปฏิกิริยาเปลี่ยนแปลงความเร็วเรียกว่า ตัวเร่ง ซึ่งการเร่งปฏิกิรยาจะไม่มีผลต่อผลิตภัณฑ์เมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยา มีทั้งตัวเร่งปฏิกิริยาทางเคมี เช่น โลหะ และตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ เช่น เอนไซม์
ประวัติ
ในปี ค.ศ. 1835 เยินส์ ยาคอบ แบร์ซีเลียส (Jon Jacob Berzelius) (บางคนจะรู้จักกันในชื่อ โจนส์ ยาคอบ เบอร์ซิเลียส) เสนอคำว่า ตัวเร่งปฏิกิริยาขึ้นมา โดยให้ความหมายของตัวเร่งปฏิกิริยาว่าเป็นสารที่เติมลงไปในปฏิกิริยาที่ไม่เกิดขึ้นแล้วทำให้ปฏิกิริยานั้นเกิดขึ้นได้ ต่อมาสวาลต์เห็นว่าตัวเร่งปฏิกิริยามีบทบาทต่ออัตราเร็วของปฏิกิริยา จึงเสนอนิยามของตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่ว่าเป็นสารที่เปลี่ยนอัตราเร็วของปฏิกิริยาโดยตัวมันเองไม่เปลี่ยนแปลง และจะได้กลับคืนเมื่อปฏิกิริยาสิ้นสุด นอกจากนี้เขายังเสนอว่าตัวเร่งปฏิกิริยาเปลี่ยนอัตราเร็วของปฏิกิริยาโดยไม่มีผลกระทบกระเทือนต่อตำแหน่งของสมดุล เพราะตัวเร่งปฏิกิริยาจะเร่งปฏิกิริยาไปข้างหน้าและปฏิกิริยาย้อนกลับด้วยอัตราเร็วเท่ากัน เช่น Ni และ Pt เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการขจัดไฮโดรเจน (dehydrogenation) ที่ดี
ชนิด
ตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธุ์
ตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธุ์เป็นตัวเร่งที่มีสถานะเดียวกันกับตัวทำปฏิกิริยา แต่กลไกในการเร่งแตกต่างกันกับตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์ (Homogeneous catalyst) โดยปกติตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีเนื้อเดียวกัน จะเกิดการละลายในตัวทำละลายที่เหมาะสม ตัวอย่างหนึ่งของตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีเนื้อสารเดียวกันกับตัวทำละลายคือ ไอออนไฮโดรเจน (H+) ในเอสเทอร์ของกรดคาร์โบซีลิก เช่นการทำปฏิกิรยาที่ทำให้เกิด จากกรดแอซีติกและเมทานอล
ตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์
การเร่งปฏิกิริยาที่สารตั้งต้นและตัวเร่งมีวัฏภาคต่างกัน เรียกว่า การเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์ (heterogeneous catalysis) ปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์ส่วนใหญ่นิยมใช้ตัวเร่งที่เป็นของแข็งในการเร่งปฏิกิริยาที่มีสารตั้งต้นที่อยู่ในวัฏภาคแก๊สหรือของเหลว ซึ่งจะเกิดปฏิกิริยากันที่ผิวของตัวปฏิกิริยาที่สำคัญ ๆ ในอุตสาหกรรมผลิตสารเคมีจะใช้การเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์ เช่น การสังเคราะห์แอมโมเนีย การผลิตกรดไนตริก และการผลิตตัวเร่งกำจัดไอเสีย เป็นต้น
ตัวเร่งปฏิกิริยาเอนไซม์
ในการเกิดปฏิกิริยาใด ๆ ก็ตาม ต้องอาศัยพลังงานจำนวนหนึ่งเพื่อกระตุ้นให้สารเข้าสู่สภาพเปลี่ยน (Transition state) พลังงานที่เพิ่มเข้าไปนี้เรียกว่า พลังงานกระตุ้น (Activation energy) ซึ่งปฏิกิริยาเคมีทุกชนิดจะต้องผ่านสภาพเปลี่ยนนี้ก่อนที่จะเปลี่ยนไปเป็นผลิตผลของปฏิกิริยา การที่เอนไซม์สามารถเร่งปฏิกิริยาให้เกิดได้เร็วขึ้นเนื่องจาก เอนไซม์จะไปลดระดับพลังงานที่ใช้ในการกระตุ้นให้สารอยู่ในสภาพเปลี่ยน ทาให้สารที่ทาปฏิกิริยาขึ้นไปอยู่ในสภาพเปลี่ยนได้ง่ายขึ้น โอกาสที่จะได้ผลิตผลของปฏิกิริยาจึงมีมากกว่าปฏิกิริยาที่ไม่มีตัวเร่ง แต่พลังงานของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจะไม่เปลี่ยนแปลง
ประโยชน์
ตัวเร่งปฏิกิริยามีประโยชน์มากทั้งในชีวิตประจำวันและในกระบวนการอุตสาหกรรม เช่น การย่อยอาหารในร่างกายใช้เอนไซม์หลายชนิดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา การผลิตแอมโมเนียเหล็กเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ในกระบวนการเติมไฮโดรเจนแก่สารอินทรีย์ใช้นิกเกิลเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา และในกระบวนการแตกสลายไฮโดรคาร์บอนในการกลั่นน้ำมันใช้ซิลิคอนไดออกไซด์และอะลูมิเนียมออกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อช่วยให้ปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้นต้องคำนึงถึงปัจจัยหลายอย่าง เช่น ความปลอดภัย ความยากง่ายในการแยกตัวเร่งปฏิกิริยาออกจากผลิตภัณฑ์ และราคาของตัวเร่งปฏิกิริยา
ดูเพิ่ม
อ้างอิง
- http://goldbook.iupac.org/C00876.html
- www.technology.matthey.com/pdf/pmr-v19-i2-064-069.pdf
- Arno Behr "Organometallic Compounds and Homogeneous Catalysis" Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a18_215. Article Online Posting Date: June 15, 2000
- http://www.il.mahidol.ac.th/
- www.ipesp.ac.th/learning/biocheme/html/bt7.pdf
- . คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2021-01-27. สืบค้นเมื่อ 2015-05-16.
wikipedia, แบบไทย, วิกิพีเดีย, วิกิ หนังสือ, หนังสือ, ห้องสมุด, บทความ, อ่าน, ดาวน์โหลด, ฟรี, ดาวน์โหลดฟรี, mp3, วิดีโอ, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, รูปภาพ, เพลง, เพลง, หนัง, หนังสือ, เกม, เกม, มือถือ, โทรศัพท์, Android, iOS, Apple, โทรศัพท์โมบิล, Samsung, iPhone, Xiomi, Xiaomi, Redmi, Honor, Oppo, Nokia, Sonya, MI, PC, พีซี, web, เว็บ, คอมพิวเตอร์
karerngptikiriya xngkvs Catalysis khux karthaihptikiriya odykariswtthuthithaihptikiriyaepliynaeplngkhwamerweriykwa twerng sungkarerngptikiryacaimmiphltxphlitphnthemuxsinsudptikiriya mithngtwerngptikiriyathangekhmi echn olha aelatwerngptikiriyathangchiwphaph echn exnismprawtiinpi kh s 1835 eyins yakhxb aebrsieliys Jon Jacob Berzelius bangkhncaruckkninchux ocns yakhxb ebxrsieliys esnxkhawa twerngptikiriyakhunma odyihkhwamhmaykhxngtwerngptikiriyawaepnsarthietimlngipinptikiriyathiimekidkhunaelwthaihptikiriyannekidkhunid txmaswaltehnwatwerngptikiriyamibthbathtxxtraerwkhxngptikiriya cungesnxniyamkhxngtwerngptikiriyaihmwaepnsarthiepliynxtraerwkhxngptikiriyaodytwmnexngimepliynaeplng aelacaidklbkhunemuxptikiriyasinsud nxkcakniekhayngesnxwatwerngptikiriyaepliynxtraerwkhxngptikiriyaodyimmiphlkrathbkraethuxntxtaaehnngkhxngsmdul ephraatwerngptikiriyacaerngptikiriyaipkhanghnaaelaptikiriyayxnklbdwyxtraerwethakn echn Ni aela Pt epntwerngptikiriyakarkhcdihodrecn dehydrogenation thidi epriybethiybrahwangphlngngankxkmmntkhxngptikiriyathimitwerngptikiriyakbimmitwerngptikiriyachnidtwerngptikiriyaexkphnthu twerngptikiriyaexkphnthuepntwerngthimisthanaediywknkbtwthaptikiriya aetklikinkarerngaetktangknkbtwerngptikiriyawiwithphnthu Homogeneous catalyst odypktitwerngptikiriyathimienuxediywkn caekidkarlalayintwthalalaythiehmaasm twxyanghnungkhxngtwerngptikiriyathimienuxsarediywknkbtwthalalaykhux ixxxnihodrecn H inexsethxrkhxngkrdkharobsilik echnkarthaptikiryathithaihekid cakkrdaexsitikaelaemthanxl twerngptikiriyawiwithphnthu karerngptikiriyathisartngtnaelatwerngmiwtphakhtangkn eriykwa karerngptikiriyawiwithphnthu heterogeneous catalysis ptikiriyawiwithphnthuswnihyniymichtwerngthiepnkhxngaekhnginkarerngptikiriyathimisartngtnthixyuinwtphakhaekshruxkhxngehlw sungcaekidptikiriyaknthiphiwkhxngtwptikiriyathisakhy inxutsahkrrmphlitsarekhmicaichkarerngptikiriyawiwithphnthu echn karsngekhraahaexmomeniy karphlitkrdintrik aelakarphlittwerngkacdixesiy epntn twerngptikiriyaexnism inkarekidptikiriyaid ktam txngxasyphlngngancanwnhnungephuxkratunihsarekhasusphaphepliyn Transition state phlngnganthiephimekhaipnieriykwa phlngngankratun Activation energy sungptikiriyaekhmithukchnidcatxngphansphaphepliynnikxnthicaepliynipepnphlitphlkhxngptikiriya karthiexnismsamartherngptikiriyaihekididerwkhunenuxngcak exnismcaipldradbphlngnganthiichinkarkratunihsarxyuinsphaphepliyn thaihsarthithaptikiriyakhunipxyuinsphaphepliynidngaykhun oxkasthicaidphlitphlkhxngptikiriyacungmimakkwaptikiriyathiimmitwerng aetphlngngankhxngptikiriyathiekidkhuncaimepliynaeplngpraoychntwerngptikiriyamipraoychnmakthnginchiwitpracawnaelainkrabwnkarxutsahkrrm echn karyxyxaharinrangkayichexnismhlaychnidepntwerngptikiriya karphlitaexmomeniyehlkepntwerngptikiriya inkrabwnkaretimihodrecnaeksarxinthriyichnikekilepntwerngptikiriya aelainkrabwnkaraetkslayihodrkharbxninkarklnnamnichsilikhxnidxxkisdaelaxalumieniymxxkisdepntwerngptikiriyakarichtwerngptikiriyaephuxchwyihptikiriyaekiderwkhuntxngkhanungthungpccyhlayxyang echn khwamplxdphy khwamyakngayinkaraeyktwerngptikiriyaxxkcakphlitphnth aelarakhakhxngtwerngptikiriyaduephimexnismxangxinghttp goldbook iupac org C00876 html www technology matthey com pdf pmr v19 i2 064 069 pdf Arno Behr Organometallic Compounds and Homogeneous Catalysis Ullmann s Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002 Wiley VCH Weinheim doi 10 1002 14356007 a18 215 Article Online Posting Date June 15 2000 http www il mahidol ac th www ipesp ac th learning biocheme html bt7 pdf khlngkhxmulekaekbcakaehlngedimemux 2021 01 27 subkhnemux 2015 05 16 bthkhwamekhminiyngepnokhrng khunsamarthchwywikiphiediyidodykarephimetimkhxmuldkhk