ЯДЫ КАТАЛИТИЧЕСКИЕ, в-ва, воздействие
к-рых на катализаторы приводит к снижению их активности вплоть до полной
дезактивации (т. наз. отравление катализаторов). Причина отравления - взаимод.
Я. к. с активными центрами катализаторов или мех. экранирование последних.
Молекулы Я. к. могут, напр., хемосорбироваться на пов-сти гетерогенных
катализаторов, образовывать прочные координац. соед. с металлокомплексными
катализаторами или солеподобные соед. с кислотно-основными. По характеру
действия различают обратимые и необратимые Я. к. К обратимым Я. к. относятся
те, к-рые позволяют регенерировать катализатор и восстановить его каталитич.
активность.
Особенно чувствительны к отравлению катализаторы,
содержащие восстановленные металлы или ионы металлов в низких степенях
окисления. Напр., гетерогенные Ni-, Pt- и Pd-катализаторы гидрирования
и дегидрирования теряют активность под действием следов соед. серы (H2S,
RSH, RSR'), а также орг. соед. Р или As, имеющих своб. электронную пару,
или их гидридов. Установлено, что соед. неметалла, являющееся Я. к., накапливается
на пов-сти гетерогенного катализатора, активность к-рого уменьшается почти
линейно с повышением кол-ва яда.
Зависимость токсичности соед. от их мол.
масс М. Черными кружками показаны синтетич. яды, ви-газ - О-этил-S-
-диизопропиламиноэтилметилфосфонат.
Гомогенные металлокомплексные катализаторы,
обычно представляющие собой металлоорг. соед., содержащие ионы металлов
в низкой степени окисления, наиб. легко отравляются такими Я. к., как О2
и Н2О. Закрепление катализаторов на носителях во мн. случаях
защищает их от отравления; так, А1С13, закрепленный на полистироле,
в отличие от самого А1С13, практически не чувствителен к влаге,
а фосфиновые комплексы Rh(I), неустойчивые в присут. О2, при
закреплении на носителе стабильны на воздухе в течение длит. времени.
Для кислотных катализаторов ядами являются
основания, в т. ч. азотистые, для основных - к-ты.
Действие Я. к. очень часто проявляется
неодинаково для разл. р-ций, протекающих на данном катализаторе. Поэтому
возникает возможность применения т. наз. селективного отравления для повышения
избирательности действия катализатора. Напр., селективное отравление серебряных
катализаторов соед. галогенов приводит к тому, что полное окисление этилена
до СО2 и Н2О подавляется существенно сильнее, чем
образование этиленоксида. В этом случае говорят о модифицировании катализатора.
Иногда одно и то же в-во при одних концентрациях и т-рах ведет себя как
промотор, а при других - как Я. к.
Для мн. гетерогенных катализаторов характерно
неспецифич. отравление, возникающее вследствие блокировки активных центров
их пов-сти отлагающимися на ней в-вами. Такая блокировка наиб. резко выражена
у пористых катализаторов из-за экранирования устьев пор ядами. Наиб. частый
вид блокировки - зауглероживание (закоксовывание) пов-сти при проведении
разл. р-ций, в частности крекинга. Регенерировать такие катализаторы удается,
как правило, выжиганием и, при необходимости, послед. восстановлением;
процесс возможен только для достаточно термостабильных катализаторов. Этот
же прием м. б. использован и в случае отравления H2S, PH3
и др. Я. к., имеющими неподеленные электронные пары. Для регенерации применяют
также промывку р-рителями, изменение степени окисления Я. к. и др. методы.
Высокая чувствительность катализаторов
к Я. к. обусловливает жесткие требования к чистоте используемого в катализе
сырья и к строгому соблюдению технол. параметров процесса.
Лит. см. при ст.Катализ, Катализаторы.
Г. В. Лисичкин.