Katalüsaatorid on keemilised ained, mis kiirendavad reaktsiooni, kuid ei ole reaktsiooniproduktide koostisosad. Sellisel juhul jääb katalüsaatori kogus erinevalt reagentidest muutumatuks. Reaktsiooni kiirendamiseks reageerib katalüsaator lähteainega, tekkiv vaheühend laguneb pärast mitmeid muutusi produktiks ja katalüsaatoriks. Katalüsaatoreid on kahte tüüpi:
- homogeenne (kreeka keeles "homogenees" – "homogeenne")
- heterogeenne (kreeka keeles "heterogenees" – "heterogeenne").
Homogeenset tüüpi katalüsaator saab reagentidega olla ainult ühes faasis, heterogeenne katalüsaator loob eraldi faasi, mis on eraldatud liidesega faasist, kus reagendid asuvad. Homogeensete katalüsaatorite hulka kuuluvad alused ja happed. Heterogeensete katalüsaatorite hulka kuuluvad metallid, nende sulfiidid ja oksiidid. Heterogeensete katalüsaatorite eripäraks on see, et neil on piisavalt arenenud pind ja seetõttu tuleb need jaotada inertsele kandjale.
Muud tüüpi katalüsaatorid hõlmavad oksüdatsiooni-redutseerimiskatalüsaatoreid, neid iseloomustab nn siirdemetalli või selle ühendi, näiteks Co + 3, V2O5 + MoO3, olemasolu. Selles katalüüsireaktsioonis muutub siirdemetalli oksüdatsiooniaste.
Kas inhibiitorid on katalüsaatorid?
Ka teadlaste seas on lõputud vaidlused selle üle, kas tunnustada nn inhibiitoreid katalüsaatoritena. Nende osalusel väheneb keemilise reaktsiooni kiirus, mis andis põhjust nimetada inhibiitoreid negatiivseteks katalüsaatoriteks või vastupidi. Need, kes nõuavad inhibiitorite katalüsaatoritena tunnustamist, tuginevad asjaolule, et need mõjutavad ka reaktsiooni kiirust. Ja nende vastased peavad enda kasuks argumendiks tõsiasja, et inhibiitoreid tarbitakse tavaliselt keemilise reaktsiooni käigus. Ja asjaolu, et looduses ei eksisteeri loomupäraselt negatiivset katalüüsi ja seega ka negatiivset katalüsaatorit.
Ensüümid on elavad katalüsaatorid
Katalüüsireaktsioonid toimuvad ka elusorganismides. Katalüsaatori rolli mängivad sel juhul ensüümid. Ilma nendeta pole elusorganism lihtsalt elujõuline. Need aitavad toitu seedida, puhastavad verd, teostavad valkude sünteesi. Ja just ensüümid aitasid teadlastel avastada katalüütilisi reaktsioone.
Mõiste "sünergism"
Sünergia – pärineb kreeka keelest. "sünergia" – mis tähendab "koostööd", "abi". See juhtub siis, kui segatakse kahte tüüpi katalüsaatorit, mis toimivad samale ainele. Samas ületab reaktsiooni kiirendus tunduvalt kavandatud tulemust. Jämedalt öeldes ei võrdu üks + üks alati kahega.