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为什么催化剂被看作是化学工业的点金石？

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催化剂是一种能改变化学反应速度的物质，但其本身的组成和数量在反应前后并不发生变化。催化剂在化工生产中十分重要，它能几倍、几十倍、甚至几百倍地缩短反应所需的时间，提高生产效率。例如化工厂在合成化肥氨时，常常选用以铁为主体的多成分物质为催化剂，让氮气和氢气的混合气通过该催化剂的表面，从而顺利地化合成氨。如果没有催化剂的帮助，在相同的温度、压强等条件下，合成氨的反应速度就变得非常缓慢，以至难于进行大批量的生产。催化剂还有选择化学反应的历程的本领，它能使化工生产中的各步反应，按照人们设计的特定路线顺利进行。例如以乙醇（酒精）为原料，当选用不同的催化剂和反应温度时，就会得到完全不同的产物：如选用银为催化剂，加热到550℃，乙醇就转变成乙酸；如选用氧化铝为催化剂，加热到350℃，乙醇会转变成乙烯；如改用氧化锌和三氧化二铬的混合物为催化剂，加热到450℃，乙醇就转变为丁二烯；如再改用浓硫酸为催化剂，加热到130～140℃，乙醇又转变成乙醚了。由此可见，催化剂在化工生产中是多么重要!难怪有人会把催化剂比喻为化学工业的点金石了。其实，催化剂的应用早已经跨出了化工厂的大门。例如，城市空气污染源之一的汽车尾气，其主要有害成分为氮氧化物、一氧化碳及残余烃等。现在科学家已经找到一种催化剂，并制成相应的催化转化器，接在汽车排气管上。汽车尾气经该催化转化器处理后，其中的残余烃和一氧化碳能变成二氧化碳和水，而氮氧化物则被转变成氮气。再如，衣服上沾上血渍、汗渍后，往往较难洗净。有了加酶洗衣粉，衣服上的血渍、汗渍无需搓洗就会自行分解并溶解在水中。洗衣粉中所加的酶，就是一种生物催化剂。在大自然中，有些生物酶还能利用太阳光的能量，把水分解成氢气和氧气，或把空气中的二氧化碳和水转变为各种碳水化合物。氢气是最为清洁高效的能源之一，而太阳光和水则取之不尽，由催化剂作用，能将水变为氢燃料，或将水和二氧化碳变成各种饲料甚至是人类的高级营养食品。如果生物催化剂的作用真能达到这样的效果，可能会给人类的生活带来极大的改变。

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更新时间：2024-01-01 08:04:02
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