پیشگفتار:
«بسیاری از مواد می توانند روی مواد دیگر تاثیر بگذارند که با میل آنها به انجام واکنش شیمیایی تفاوت بسیار زیادی دارد. انها از این طریق باعث تجزیه این مواد تشکیل مواد جدید می شوند، ولی در ترکیب مواد جدید وارد نمی شوند. این نیروی جدید که تا کنون ناشناخته بوده هم در مواد آلی وهم در مواد معدنی وجود دارد… من آن را نیروی کاتالیستی می نامم. همچنین تجزیه مواد توسط این نیرو را کاتالیزور می نامم»
(ژ-ژ برزلیوس(Berzelius ) (1836 ) مجله علوم فلسفی جدید ادینبورو، xxy ، ۲۲۳)
اولین باری که نام کاتالیز در متن علمی آمد در متن بالا بود. تا پیش از آن لغت کاتالیز به معنی «قانون شکنی و بر هم زدن نظم بود. شاید بر داشت برزلیوس ان بود که عمل کاتالیز اصول و قوانین یافته شده تا سال ۱۸۳۶ را نقض می کرد توجه به این نکته جالب است که جایگزین کردن تعدادی از کلمات عبارت به کار رفته توسط برزلیوس با کلمات امروزی، خلاصه بسیار خوبی از نگرش فعلی ما به کاتالیزر به دست می دهد. کاتالیست یک قاعده خیلی اساسی در تولید و انفعال سوختها و مواد شیمیایی می باشد.
بررسی مبحث کاتالیست یک موضوع مهم و حساس بوده که علاقه خیلی از دانشمندان و مهندسین به ان جلب شده است. کاتالیست عملاً در صنعت تصفیه نفت به کار می رود و تقریباً همه مواد نفتی در فرایندها ، توسط واکنشهای کاتالیستی تهیه می شوند. کاتالیستها برای اولین بار در دنیا در سال ۱۹۰۹ هنگامیکه استوالد(Ostwald ) به خاطر کارش جایزه نوبل گرفت به رسمیت شناخته شد. سه سال بعد آن افتخار به سباتیر ( Sabatier ) بخشیده شد.
بررسی بحران اخیر انرژی و در دهه تحریم نفت عرب در سال ۱۹۷۳ و متعاقب آن فعالیتهای اوپک (O.P.E.C ) ، اهمیت کاتالیست آشکار تر می شود و به سرعت شناخته می گردد. یعنی کاتالیست تکیه گاهی برای مقدار زیادی انرژی تلقی
می گردد. این مواد به وسیله ایالات متحده و ملل صنعتی دیگر تولید می شوند.
امروزه سیستم های کاتالیستی به دو دسته بزرگ همگن و ناهمگن تقسیم
می شوند. در سیستم های همگن، کاتالیست، معمولاً یک گونه محلول است. در حالی که در سیستم های ناهمگن، کاتالیست معمولاً یک جامد نا محلول است که واکنش فقط روی سطح آن انجام می شود.
تاریخچه کاتالیست :
کاتالیست بعنوان یک پدیده اخیراً بررسی گردیده است . ظاهراً اولین کاتالیست ، برای واکنشهای آنزیمی در شکل تهیه و ساخت شراب و سرکه بکار گمارده شد . همچنین در تهیه صابون که یک عمل بسیار قدیمی است . مورد توجه قرار گرفت . این واکنشها به تبدیل کاتالیستی شکر به اتیل الکل به اسید استیک و چربی به یک نمک است و گلیسیرین منجر گردید .
در طی اواخر قرن هیجدهم دانش شیمی سریعاً گسترش می یافت و طبیعی بود که اثر مواد خارجی بر روی واکنشهای شیمیایی مطالعه شود . بین سالهای ۱۸۳۵-۱۷۸۰ آزمایشات متعدد و با ارزشی ، اثرات مواد خارجی را بر روی واکنشهای شیمیایی شرح دادند . این آزمایشات واکنشهای اسیدها را در محلول و واکنشهای فاز گازی و واکنشهای جذب بوسیله جامدات را مورد بحث قرار میدادند . اهداف کار کاتالیستها بوسیله فوزینیری[۱] ، که اولین کسی بود که رابطه بین جذب سطحی[۲] و افزایش سرعت واکنشها را بوسیله جامدات مورد توجه قرار داد ، پیشرفت نمود . از جمله افراد دیگر فارادی [۳] ، دریافته بود که جذب سطحی مواد اولیه یک قاعده مهم در صورت گرفتن یک واکنش در حضور یک جامد می باشد . همچنین کلمنت[۴] و دیزرمس[۵] اظهار داشتند که اکسیدهای نیتروژن یک نقش اساسی را در اکسیداسیون دی اکسید گوگرد بوسیله تشکیل یک ترکیب بازی میکنند . خیلی از آزمایشها بر روی طرز عمل کاتالیستها با موادی صورت میگرفت که امروزه بعنوان کاتالیستها مورد استفاده در صنایع نفت مطرح میباشند . بعنوان مثال اسیدهای قوی ، خاکها و فلزاتی از قبیل پلاتین .
« برزلیوس۱ »یکی از بزرگترین سازمان دهنده های دانش شیمی است . وی ابتدا دید که خیلی از پدیده های گوناگون مانند بالا بردن سرعت واکنشها عموماً به کارهای قبلی وابسته است . در بیان تحقیقات شیمیایی که در طی سال ۱۸۳۵ داشت ، او برای اولین بار پیشنهاد نمود که مشاهدات و نتایج آزمایشهای مختلف که بر روی واکنشها صورت گرفته ، عموماً نشان میدهند که فعالیت شیمیایی باید بوسیله یک عامل خارجی بدون اینکه آن عامل در واکنش شرکت نماید ، افزایش یابد . او این پدیده را کاتالیزر نامید . در این گفتار برزلیوس مفهومی از یک نیروی کاتالیستی ارائه نمود و در انجام آن یک نوع نیروی خاص که قادر به انجام فعالیت شیمیایی بود ، را آشکار میدانست . بعد از وی تا زمان زیادی بعد از او « استوالد۲» چنین سیمای علمی از کاتالیستها به مدت شصت سال وجود داشت . ولی در عمل چنین چیزی وسیله جالبی نبود .