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Katalysatoren
Gliederung
1. Ist Zucker brennbar?2. Das Döbereiner Feuerzeug3. Was sind Katalysatoren?4. Wie lassen sich Katalysatoren einteilen?5. Biokatalyse6. Vor- und Nachteile der verschiedenen
Katalysatortypen
Ist Zucker brennbar?
Zucker begegnet uns im Alltag auf vielfältige Weise, auch wenn wir es manchmal gar nicht wissen.
Ist Zucker brennbar?
In der Chemie unterscheiden wir unterschiedliche Zuckerarten:
Fructose Der Fruchtzucker
Lactose Der Milchzucker
Saccharose der „normale‘‘ Zucker
Ist Zucker brennbar?
Ist jetzt Zucker brennbar?
Ist Zucker brennbar?
Wenn wir versuchen ein Stück Würfelzucker mit einen Streichholz oder Feuerzeug anzuzünden, werden wir feststellen:
ZUCKER IST NICHT BRENNBAR
Und Zucker brennt doch!
Wenn wir den Würfelzucker mit Pflanzenasche bestäuben und erneut versuchen ihn anzuzünden, stellen wir fest:
ZUCKER IST BRENNBAR
Ist Zucker brennbar?
Der Würfelzucker braucht also einen Hilfsstoff, um brennen zu können.
Hilfsstoffe, die eine Reaktion möglich machen oder diese beschleunigen, nennt man
KATALYSATOREN
Das Döbereiner Feuerzeug
Erster Katalysator, der wirtschaftlich genutzt wurde:
Das Döbereiner Feuerzeug
Funktionsweise des Döbereiner Feuerzeugs:
Was sind Katalysatoren?
Ein Katalysator ist jeder Stoff, der nicht als Endprodukt einer chemischen Reaktion auftritt und trotzdem die Geschwindigkeit beeinflusst.(Ostwald)
Was sind Katalysatoren?
Katalysatoren senken die Aktivierungsenergie!
Wie lassen sich Katalysatoren einteilen?
Die drei Hauptgruppen:
Wie lassen sich Katalysatoren einteilen?
Homogene Katalysatoren:
Flüssige Form: Metallkomplexe
Heterogene Katalysatoren:Feste Form: Metalle, Mischoxide …
Biologische Katalysatoren: Enzyme, RNA
Wie lassen sich Katalysatoren einteilen?
Homogene Katalyse:
Wie lassen sich Katalysatoren einteilen?
Heterogene Katalyse:
Wie lassen sich Katalysatoren einteilen?
Biokatalyse:
Biokatalyse
Einsatz in der Industrie:
Bierherstellung
Käseherstellung
Als Konservierungsmittel
Zusatz in Waschmitteln
Vergleich chemischer und biologischer Katalysatoren:
Biokatalyse
Vor- und Nachteile der verschiedenen Katalysetypen
Homogene Katalysatoren:
+ hohe Selektivität
+ milder Temperaturbereich (50-200°C)
- schwierig vom Produkt abtrennbar
- nicht lange beständig
Vor- und Nachteile der verschiedenen Katalysetypen
Heterogene Katalysatoren:
+ keine Katalysatortrennung nötig+ beständige Metalle bzw. Mischoxide
- strenge Reaktionsbedingungen (> 250°C)- geringere Selektivität als homogene
Katalysatoren
Vor- und Nachteile der verschiedenen Katalysetypen
Biokatalysatoren:
+ streng selektiv (keine Nebenreakt.)+ milder Temperaturbereich (Raumtem- peratur)
- katalytische Aktivität entfaltet sich nur im pH- und Temperaturoptimum
- Empfindlich auf Schwermetallsalze
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