
【化】 uncatalyzed reaction
blame; evildoing; have to; non-; not; wrong
【計】 negate; NOT; not that
【醫】 non-
【化】 catalytic reaction
非催化反應(Non-Catalytic Reaction)指在化學反應過程中不依賴催化劑進行加速或引導的反應類型。其核心特征與原理如下:
英文術語:Non-Catalytic Reaction
定義:反應物在無催化劑條件下,僅通過自身分子碰撞或熱能驅動發生化學轉化的過程。催化反應需催化劑降低活化能,而非催化反應則依賴自然反應路徑 。
高活化能要求
非催化反應通常需要較高活化能(Activation Energy),因反應物需直接克服能壘。例如,氮氣與氫氣在無催化劑時需極端條件(如高溫高壓)才能合成氨(Haber-Bosch工藝的早期挑戰)。
公式表達:
$$ k = A e^{-E_a / RT} $$
($k$為速率常數,$E_a$為活化能,$R$為氣體常數,$T$為溫度)
速率與選擇性限制
反應速率較慢,且副産物較多。如有機反應中,無催化劑的酯化反應可能需數小時完成,而催化反應可縮短至分鐘級 。
煤炭燃燒($ce{C + O2 -> CO2}$)、金屬冶煉(如$ce{Fe2O3 + 3CO -> 2Fe + 3CO2}$)等依賴熱能驅動,無需催化劑 。
部分藥物中間體合成為避免催化劑殘留污染,采用非催化高溫裂解或光化學反應 。
參數 | 非催化反應 | 催化反應 |
---|---|---|
活化能 | 高 | 低(催化劑降低能壘) |
反應速率 | 慢 | 快 |
選擇性 | 低(副反應多) | 高(催化劑定向引導) |
工業成本 | 能耗高 | 設備與催化劑成本高 |
Non-Catalytic Reaction(國際純粹與應用化學聯合會術語庫)
Laidler, K. J. Chemical Kinetics(Harper & Row, 1987),第4章能量路徑分析
ACS期刊 Industrial & Engineering Chemistry Research:非催化裂解在制藥中的優化方案
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非催化反應是指在沒有催化劑參與的條件下,反應物之間直接發生的化學反應。這類反應通常涉及多相體系(如氣固、液固),常見于冶金、化工等領域。以下是詳細解釋:
非催化反應屬于多相反應,其特點是反應過程中至少存在兩種物相(如氣體與固體),且固體不作為催化劑,而是直接參與反應。根據反應物狀态,可分為氣固相非催化反應(如礦石焙燒、煤燃燒)和非催化氫化反應(高溫高壓下的氫氣與有機物反應)。
催化反應依賴催化劑降低活化能,而非催化反應直接通過反應物相互作用完成,通常反應條件更苛刻。例如,催化裂化是催化反應,而結焦催化劑的再生屬于非催化反應。
以N₂O₅分解為例,非催化反應可能經曆多步基元反應(如快速平衡、慢反應步驟),但整個過程無需催化劑參與。
如需進一步了解具體反應類型或工業案例,可參考來源網頁的完整内容。
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