Mundarija kirish Asosiy qism

2.2 Yog’larni gidrogenlash katalizatorlari. Kukunsimon katalizatorlar

Gidrogenlash katalizatorlarini tanlash uslubini asoslashda muhim hisoblangan kataliz nazariyalari bo’lib, bular: oraliq kimyoviy birikmalar nazariyasi, multiplet nazariyasi va katalizning elektron nazariyalaridir[110, 112].

Aftidan, katalitik hodisalarning murakkabligi va o’zaro ziddiyatlarga egaligi sababli hozirgi vaqtgacha yog’larni gidrogenlash mexanizmini to’liq izohlab beruvchi universal geterogen kataliz nazariyasi mavjud emas.
Alohida bir katalitik reaksiyalarga qo’llanilayotgan mavjud nazariyalar boshqa katalitik reaksiyalarga mos kelmaydi yoki inkor etadi. Biroq, yagona universal nazariyaning yo’qligiga qaramay, xar bir nazariya katalitik jarayon mexanizmining alohida bir tomonini yoritib beradi, barcha nazariyalar esa birgalikda postulat darajasidagi bir necha qoidalarni yuzaga kelishiga zamin yaratdi.
Yog’larni gidrogenlashdagi geterogen kataliz va katalizatorlarni tayyorlash tadqiqotlarning predmeti hisoblanadi, yog’larni katalitik gidrogenlash texnologiyasi esa, ko’plab mualliflar[110, 112]ning tadqiqotlari va texnologik ishlanmalariga asoslanadi.
Sanoatda qo’llanadigan katalizatorlar hamma jihatdan samarali bo’lishi kerak, jumladan:

1. 
   Yuqori aktivlikka, ya’ni gidrogenlash reaksiyasining aktivlanish energiyasini yetarli miqdorda pasaytirish xususiyatiga ega bo’lishi;
   
2. 
   Gidrogenlash prosessi tezligini belgilovchi optimal ish unumdorligiga ega bo’lishi;
   
3. 
   Gidrogenlash prosessini keskin tezlata olishi va reaksiya davomida hosil bo’ladigan organik mahsulotlar miqdoriga ma’lum darajada ta’sir ko’rsatib, ikkinchi darajadagi mahsulotlarni mumkin qadar kam miqdorda hosil bo’lishi;
   
4. 
   Kukunsimon katalizator zarralarining optimal o’lchamlarga ega bo’lishi, bunda tayyor salomasdan katalizatorni oson va to’la ajratib olish, hamda uning aktivligini uzщq vaqt saqlab qolish mumkin bo’ladi. Katalizatorlar uchun zarur bo’lgan yuqoridagi xossalar uning tarkibi, tayyorlanish usullari va rejimlariga bog’liq. Shu sababli, bitta metaldan tayyorlangan katalizator har xil aktivlikka, selektivlikka ega bo’lishi mumkin.
   

Fanga ma’lum bo’lgan ma’lumotlar va ilmiy farazlar S. Z. Roginskiy tomonidan yaratilgan katalizator tayyorlash nazariyasida rivojlantirilgan.
Katalizator birlamchi moddalarning suvdagi eritmalari o’zaro ta’siri natijasida cho’kma hosil bo’lgach, uni vodorod bilan qaytarish yo’li bilan olinadi.
Yuqori sirtga ega bo’lgan katalizator olish uchun bunday cho’kmalar mumkin qadar nozik disperslangan - kukunlangan bo’lishi kerak. Buning uchun amorf yoki mayda kristall strukturaga ega bo’lgan loyqa /gel/ yoki loyqasimon massa ko’rinishidagi cho’kma hosil qilinadi.
Bunday cho’kmalar tarkibida ko’p miqdorda suv bo’ladi. Shu sababli ularga navbvtdagi ishlov berishdan oldin tarkibidagi suvni yo’qotish lozim. Bu jarayon - quritishni shunday olib borish kerakki, suvning bug’lanib chiqishi sababli hosil bo’ladigan mikrog’ovakchalar /mikroporы/ hisobiga quritilgan moddada maksimal sirt hosil bo’lsin. Loyqasimon cho’kmalarda suvning anchagina qismi mustahkam bog’langan bo’ladi, uni yo’qotish faqat yuqori temperaturada olib borilishi mumkin. qattiq qizdirish esa moddaning kuyishiga /spekaniye/ va rekristallanishiga sabab bo’lishi mumkin. Natijada cho’kmaning solishtirma sirti keskin kamayishi mumkin. Shunday qilib, cho’kmani quritishda ikkita prosess raqobatda bo’ladi: 1) g’ovakchalar hosil qiladigan va solishtirma sirtning ortishiga sabab bo’ladigan suvni bug’latish jarayoni, va 2) solishtirma sirtning kamayishiga olib keladigan kuyish
/spekaniye/ va rekristsllanish jarayoni. Odatda bunday cho’kmalarni past temperaturada zudlik bilan quritishga erishish kerak.
Loyqasimon cho’kmalar o’zi bilan birga begona tuzlarni ko’p miqdorda olib ketishi va o’zida ushlab turish xossasiga egadir. Shu sababli, cho’kmani suv bilan yuvib bunday tuzlarni yo’qotish /udaleniye/ juda murakkabdir. Vaholanki, bunday tuzlar quritilgan cho’kmaning undan olinadigan katalizatorning xossalariga salbiy ta’sir ko’rsatishi mumkin.
Cho’kmalar ushlab qoladigan begona tuzlarning miqdori ko’pincha cho’kmalarning hosil bo’lish sharoitlariga bog’liqdir. Shuning uchun katalizator cho’kmalari hosil bo’lish sharoitlarining doimiy ir xil bo’lishini aniq ko’llanmalar /instruksiya/ bo’yicha ta’minlash kerak. Lekin ishlab chiqarish sharoitida bunga har vaqt ham erishib bo’lmaydi, bu hol esa, tayyorlangan katalizator aktivligining doimiy bo’lmasligiga sabab bo’lsa kerak.
Katalizator olish maqsadida quritilgan cho’kmalar holati bir qator o’zgarishlarga beriladi, natijada aktiv holatdagi metall hosil bo’ladi. Bunday o’zgarishlar qattiq fazada kechadi. Bunga nikel /osnovnoy uglekislыy nikel/ vodorod atmosferasida qizdirib nikelli katalizator tayyorlash misol bo’la oladi. Bu holda prosess ikkita fazada kechishi mumkin:
NiO₂· 2CO₂·5H₂O = 5NiO+2CO₂+5H₂O;