En la industria química existen diferentes procesos de fabricación en los cuales se utiliza un catalizador en las reacciones para obtener un producto determinado.
Algunas de estas reacciones tienen una velocidad muy lenta por lo que se hace necesario el uso de un catalizador con el fin de que sean viables en términos de tiempo y dinero.
Tabla de contenidos
Definición de catalizador
Es una sustancia que modifica la velocidad de una reacción química (puede aumentarla o puede disminuirla) sin sufrir cambios permanentes en sí mismo.
Durante la reacción química el catalizador no se consume, no se modifica significativamente, no se convierte, pero modifica la velocidad de reacción al reducir la energía de activación requerida para que esta se lleve a cabo.
Historia de los catalizadores
Los catalizadores y en general la catalisis son conceptos conocidos desde hace mucho tiempo por la humanidad.
Antes de la creación de la química como ciencia formal los antiguos alquimistas utilizaban sustancias como el ácido sulfúrico para acelerar las reacciones de algunos metales.
El entendimiento moderno del proceso de catálisis surge en el sigo XIX en las manos del químico francés Berzelius quien bautizó en 1835 como catalizadores a las sustancias que aceleraban las reacciones químicas sin que se consumieran a sí mismas.
Desde hace más de dos siglos a hoy los catalizadores se vienen estudiando ya que al tener una velocidad de reacción más rápida.
Gracias a estas sustancias se pueden tener productos químicos más rápido lo que conlleva a obtener mejores ganancias en menor tiempo en una industria química que cada día tiene más demanda.
Tipos de catalizadores
Basicamente existen dos clasificaciones cuando se habla de catalizadores, la primer clasificación depende del estado del mismo y la segunda de acuerdo con su naturaleza.
Clasificación de acuerdo con el estado
- Homogéneos: son todos los catalizadores que se encuentran en la misma fase que los reactivos y los productos de la reacción. En los casos más comunes de la industria química se utilizan cuando la reacción utiliza compuestos orgánicos, en términos generales son muy eficientes sin embargo tienen una desventaja y es que se deben mantener bajo condiciones muy específicas para mantener la homogeneidad.
- Heterogéneo: son todos los catalizadores que se encuentran en una fase diferente a la de los reactivos. En los casos más comunes de la industria química se utilizan del tipo sólido para reacciones que utilizan reactivos líquidos o gaseosos, por ejemplo en los automoviles, la ventaja que tienen es la facilidad de la separación con los productos y reactivos de la reacción, la reutilización y/o reactivación del catalizador y su amplia gama de usos en la industria.
La clasificación en homogéneo o heterogéneo depende entonces de la naturaleza de la reacción y de la naturaleza del catalizador.
Clasificación de acuerdo con la naturaleza
- Ácido-base: el ión utilizado depende del tipo de reacción, de este modo si es H+ se habla de un catalizador ácido, mientras que si se utiliza un ión OH- se habla de un catalizador básico.
- Sintéticos: son estructuras en su mayoría de veces plásticas con puntos activos los cuales son los que aceleran o desaceleran las reacciones, son fabricados mediante procesos de manufactura por otras industrias.
- Biológicos: son moléculas o grupos de moléculas de especial interés ya que ayudan a la síntesis proteíca o elaboración de productos como es el caso de las enzimas en la producción de insulina.
En este caso la clasificación de acuerdo con la naturaleza depende única y exclusivamente de las propiedades del catalizador.
Usos principales de los catalizadores
Los catalizadores son utilizados ampliamente en diferentes industrias a nivel global, entre estas se encuentran:
- Química: se utilizan para la producción de plásticos, fertilizantes y productos farmaceúticos.
- Automotriz: uno de los usos más comunes de los catalizadores es el convertidor catalitico que tiene cada uno de los automoviles para convertir los gases tóxicos producto de la combustión en gases menos perjudiciales para poder ser liberados al ambiente.
- Alimentos: las reacciones también se dan en esta industria por lo que los catalizadores son utilizados en procesos de fabricación de alimentos y bebidas, por ejemplo la fermentación de bebidas alcoholicas y de productos lácteos.
- Energía: la industria energética utiliza catalizadores para el cracking del petroleo en los procesos de refinación, con el fin de obtener de cadenas largas de hidrocarburos unas de mayor eficiencia energética como el octano.
Algunos catalizadores conocidos
Si bien existen diferentes catalizadores y es una rama de la química que se innova, en las empresas se conocen diferentes catalizadores «comunes» , estos son:
- Zeolitas
- Ziegler-Natta
- Alumina
- Enzimas
¿Cómo referenciarnos?
Si deseas incluir esta información en alguno de tus trabajos no olvides referenciarnos, puedes hacerlo así:
Munévar, R. (7 de abril de 2024) Catalizador. Ecuacionde.com. Recuperado el día/mes/año (inserta aquí la fecha del día que consultas nuestra web) de https://ecuacionde.com/catalizador
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