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