ตัวเร่งปฏิกิริยามีหลายประเภท มีอะไรบ้าง?

ใครก็ตามที่เคยเรียนวิชาเคมีจะรู้จักคำว่าตัวเร่งปฏิกิริยาทางเคมี ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นสารเคมีที่นิยมใช้ในการทดลองทางเคมี ซึ่งสามารถเปลี่ยนอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีของสารตั้งต้นได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนสมดุลทางเคมี ตัวเร่งปฏิกิริยาคืออะไร?
ตัวเร่งปฏิกิริยาคืออะไร?
ตัวเร่งปฏิกิริยามีหลายประเภท ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาของเหลวและตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นของแข็งตามสถานะ ตามสถานะเฟสของระบบปฏิกิริยา มันสามารถแบ่งออกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันและตัวเร่งปฏิกิริยาที่ต่างกัน ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกัน ได้แก่ กรด ด่าง สารประกอบโลหะทรานซิชันที่ละลายน้ำได้ และตัวเร่งปฏิกิริยาเปอร์ออกไซด์
ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ต่างกัน ได้แก่ ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรดของแข็ง ตัวเร่งปฏิกิริยาฐานอินทรีย์ ตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะ ตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะออกไซด์ ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงซ้อน ตัวเร่งปฏิกิริยาธาตุหายาก ตัวเร่งปฏิกิริยาตะแกรงโมเลกุล ตัวเร่งปฏิกิริยาชีวภาพ ตัวเร่งปฏิกิริยานาโน ฯลฯ ตามประเภทของปฏิกิริยา มันสามารถแบ่งเพิ่มเติมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเช่นพอลิเมอไรเซชัน การควบแน่น เอสเทอริฟิเคชัน อะซีตาไลเซชัน ไฮโดรจิเนชัน ดีไฮโดรจีเนชัน ออกซิเดชัน การรีดิวซ์ อัลคิเลชัน ไอโซเมอไรเซชัน ฯลฯ ตามขนาดของผลกระทบ พวกมันยังสามารถแบ่งออกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหลักและตัวเร่งปฏิกิริยาร่วม
การเร่งปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกัน
ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเมื่อตัวเร่งปฏิกิริยาและตัวทำปฏิกิริยาอยู่ในเฟสเดียวกันและไม่มีขอบเขตเฟส เรียกว่า ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกัน ตัวเร่งปฏิกิริยาที่สามารถทำการเร่งปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันได้คือตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกัน
ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกัน ได้แก่ กรดของเหลว ตัวเร่งปฏิกิริยาอัลคาไลน์ กรดของแข็ง และตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นด่าง เช่น Secos สารประกอบโลหะทรานซิชันที่ละลายน้ำได้ (เกลือและสารเชิงซ้อน) ฯลฯ ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันจะทำหน้าที่อย่างเป็นอิสระจากโมเลกุลหรือไอออน โดยมีจุดศูนย์กลางที่แอคทีฟสม่ำเสมอและมีกิจกรรมและการเลือกสรรสูง
การเร่งปฏิกิริยาแบบต่างกัน
ตัวเร่งปฏิกิริยาต่างกันหรือที่เรียกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาต่างกัน ถูกใช้ในปฏิกิริยาของระยะต่างๆ โดยที่พวกมันอยู่ในสถานะที่แตกต่างจากตัวทำปฏิกิริยาที่พวกมันเร่งปฏิกิริยา ตัวอย่างเช่น ในการผลิตมาการีน น้ำมันพืชไม่อิ่มตัวและก๊าซไฮโดรเจนสามารถเปลี่ยนเป็นไขมันอิ่มตัวได้โดยใช้นิกเกิลแข็ง (ตัวเร่งปฏิกิริยา) นิกเกิลแข็งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ต่างกัน และสารตั้งต้นที่กระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาได้แก่ ของเหลว (น้ำมันพืช) และก๊าซ (ไฮโดรเจน)
ปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาแบบต่างกันอย่างง่ายเกี่ยวข้องกับการดูดซับของสารตั้งต้นบนพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยา การทำลายพันธะภายในสารตั้งต้นที่นำไปสู่การสร้างพันธะใหม่ แต่ยังรวมถึงพันธะที่ไม่เสถียรระหว่างผลิตภัณฑ์กับตัวเร่งปฏิกิริยา ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์แยกตัวจาก บริเวณที่เกิดปฏิกิริยาและกระบวนการอื่นๆ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าตัวเร่งปฏิกิริยาจำนวนมากมีโครงสร้างการดูดซับและปฏิกิริยาบนพื้นผิวที่แตกต่างกัน
การเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ
เอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ สารประกอบอินทรีย์ที่ผลิตโดยพืช สัตว์ และจุลินทรีย์ที่มีความสามารถในการเร่งปฏิกิริยา (โปรตีนส่วนใหญ่ แต่ RNA จำนวนเล็กน้อยก็มีฟังก์ชันการเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพเช่นกัน) เดิมเรียกว่าเอนไซม์
การเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ยังเลือกได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่นแป้ง เอนไซม์เร่งปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของแป้งให้เป็นเดกซ์ทรินและมอลโตส ในขณะที่โปรตีเอสเร่งปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของโปรตีนให้เป็นเปปไทด์ สิ่งมีชีวิตใช้พวกมันเพื่อเร่งปฏิกิริยาเคมีภายในร่างกาย หากไม่มีเอนไซม์ ปฏิกิริยาเคมีหลายอย่างภายในสิ่งมีชีวิตจะเกิดขึ้นอย่างช้าๆ และเป็นการยากที่จะดำรงชีวิตได้
ที่อุณหภูมิประมาณ 37 องศา (อุณหภูมิร่างกายมนุษย์) สภาวะการทำงานของเอนไซม์จะเหมาะสมที่สุด หากอุณหภูมิสูงกว่า 50 องศา หรือ 60 องศา เอนไซม์จะถูกทำลายและไม่สามารถทำงานได้อีก ดังนั้นผงซักฟอกชีวภาพที่ใช้เอนไซม์ในการสลายคราบบนเสื้อผ้าจึงมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อใช้ที่อุณหภูมิต่ำ