کاتالیست (کاتالیزور) یک ماده است که در واکنش‌های شیمیایی بکار می‌رود و با کاهش انرژی فعالیت واکنش، سرعت آن را افزایش می‌دهد. در این روند، خود کاتالیزور تغییری نمی‌کند و فقط واکنش را تسریع می‌کند.
این‌ها در بسیاری از صنایع، از جمله صنایع پتروشیمی، صنایع داروسازی، صنایع خودروسازی، صنایع چرم سازی، صنایع غذایی و … بکار می‌روند. در واقع، در بسیاری از موارد، بدون استفاده از این ماده، واکنش مورد نظر به صورت نامطلوب یا در حدود مناسب اجرا نمی‌شود.
کاتالیست‌ها به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:
– همگن: کاتالیزورهایی که در یک فاز با ماده واکنشی قرار دارند. برای مثال، کاتالیست‌های مایع و گازی همگن هستند.
– ناهمگن: کاتالیزورهایی که در فازهای مختلف با ماده واکنشی قرار دارند، این کاتالیست‌ها بیشتر در واکنش های صنعتی به کار می‌روند.
برای انجام واکنش شیمیایی با استفاده از کاتالیزور، موارد زیر لازم است:
1. شرایط مناسبی برای واکنش
2. حضور در محیط واکنش
3. تنظیم شرایط حرارتی، فشار و غلظت مناسب برای واکنش
در واقع، کاتالیزوربه عنوان یک همکار مؤثر در واکنش شیمیایی بکار می‌رود و باعث افزایش سرعت و کیفیت واکنش می‌شود. بنابراین، استفاده از آن در بسیاری از صنایع، مزیت های قابل توجهی در بهبود کارایی واکنش دارد.
یکی از مهمترین نقش های آن، افزایش سرعت واکنش شیمیایی است. با توجه به این که در بسیاری از صنایع، زمان محدودی برای اجرای واکنش ها وجود دارد، کاتالیزورها برای افزایش سرعت رسیدن به پایداری و کیفیت بالاتر در محصول نهایی، بسیار حائز اهمیت هستند.
همچنین، کاتالیزورها می‌توانند در کاهش دمای واکنش نیز مؤثر باشند. این امر به دو دلیل مهم می‌تواند مفید باشد:
1-کاهش انرژی برای اجرای واکنش، باعث صرفه جویی در مصرف انرژی و از بین بردن مشکلات احتراقی محصول می‌شود.
2-با کاهش دمای واکنش، خطراتی که ممکن است در دماهای بالاتر به وجود بیایند، کاهش یافته و ایمنی بیشتری به دست می‌آید.
علاوه بر این، کاتالیزورها می‌توانند باعث افزایش انتخاب پذیری (selectivity) و در نتیجه بهبود کیفیت محصول نهایی شوند. به عنوان مثال، اگر چند واکنش در یک سیستم واکنشی برگزار شوند، ممکن است تشکیل محصولات فرعی نامطلوبی روی دهند. با استفاده از کاتالیست، می‌توان تعداد محصولات فرعی را کاهش داده و به افزایش انتخاب پذیری دست یافت.
در نهایت، برای استفاده بهینه از کاتالیست ها، می‌توان بر اساس نیاز صنعتی، انواع مختلفی از کاتالیست ها را طراحی کرد و اجرایی کرد. در این راستا، استفاده از کاتالیست های جدید و پیشرفته، بهبود کارایی واکنش ها و در نتیجه توسعه صنایع را محقق می‌کند.
