Come accennavo nell'ultimo post e anche in altri precedenti, nel corso dei miei studi universitari ho avuto modo di approfondire molto la catalisi nei suoi vari aspetti e in molte sue applicazioni.
- Che cos'è la catalisi? La catalisi è l'effetto di un catalizzatore.
- Che cos'è un catalizzatore? Un catalizzatore è una specie chimica che accelera una reazione ricomparendo (idealmente) inalterato alla fine. Può essere omogeneo se è nello stesso stato fisico di reagenti e prodotti (es. liquido - liquido) oppure eterogeneo se è in uno stato fisico diverso.
I catalizzatori eterogenei sono impiegati ad esempio nei convertitori catalitici per i veicoli a motore al fine di abbattere (ridurre) gli inquinanti nei gas di scarico. Su questa importante applicazione della catalisi avevo seguito un interessante corso monografico e le decine di pagine di appunti erano state da me sintetizzate in questa tabella (per facilitare la memorizzazione dei dati proposti a lezione dal Docente).
La catalisi trova larga applicazione nell'industria chimica e in particolare nell'industria petrolifera (che produce carburanti e combustibili) e petrolchimica (che ottiene gli intermedi, quali etilene, propilene, butadiene, benzene e da essi le molecole necessarie per formulare i prodotti più svariati: dalle fibre sintetiche alle materie plastiche, dalle vernici ai farmaci, dai cosmetici a ... lascio immaginare a voi il resto). Tutto ciò è stato da me apprezzato in più corsi, di cui ho un po' di nostalgia: ecco le prime pagine degli appunti del corso di Chimica Industriale II, ove riecheggia l'importanza di alcuni processi quali il cracking catalitico, il refòrming, l'alchilazione, etc.
Oltre a questi processi, che coinvolgono i composti del carbonio (oggetto di studio della chimica organica), rivestono importanza anche le produzioni di composti inorganici quali l'acido solforico, l'ammoniaca, l'acido nitrico, l'idrazina, l'idrossilammina, etc.
Questi furono approfonditi in un corso che non ho seguito per motivi su cui non mi dilungo, anche se poi li ho studiati in altre sedi - e forse meglio, a detta di molti.
Sono tutti esempi di applicazioni della catalisi eterogenea: i catalizzatori sono solidi, mentre reagenti e prodotti sono liquidi e/o gas.
Notevole importanza ha acquisito, da alcuni anni, la catalisi omogenea, soprattutto nella chimica fine.
Due importanti processi fanno uso di catalizzatori omogenei anche per la produzione di intermedi quali l'acetaldeide (processo Wacker) e l'acido acetico (processo Monsanto), ma è nella sintesi di molecole complesse quali quelle di farmaci e pesticidi che la ricerca ha espresso i risultati migliori (non molti, in verità, hanno trovato applicazione su grande scala).
Tra le reazioni più importanti troviamo quelle ricordate nel post precedente: l'idrogenazione (da alchèni ad alcàni; da immìne ad ammine) e l'idroformilazione (da alchèni ad aldeidi).
Ecco qua, nelle pagine di un mio quaderno di appunti, un quadro sinottico dell'oxo-sintesi, forse la più importante applicazione della catalisi omogenea su scala industriale. Alla prossima!
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