La catálisis permite que los procesos tengan un menor impacto ambiental y sean menos costosos al disminuir los requerimientos energéticos, reducir los subproductos formados y eliminar los vertidos contaminantes.
La catálisis implica el estudio de los fenómenos que ocurren cuando un catalizador disminuye la barrera energética que dificulta la reacción entre las moléculas.
De igual forma, es importante entender que un catalizador es una sustancia química capaz de aumentar la velocidad de reacción tanto directa como indirectamente para la obtención de productos y la selectividad de los reactantes transformándolos en diferentes productos. Este efecto se produce debido a que en la reacción catalizada la energía de activación de la etapa limitante es más baja que la del proceso no catalizado, además el catalizador actúa estabilizando el estado de transición sin consumirse ni afectando a las características termodinámicas del proceso (calor, trabajo, equilibrio). Es importante resaltar que los catalizadores pueden sufrir cambios reversibles o irreversibles, como su envenenamiento, provocando que la vida o estabilidad y la regeneración de este, supongan un factor clave en la viabilidad del proceso catalítico.
Es común distinguir el tipo de catálisis en función del número de fases presentes en la reacción, pudiendo ser:
Se considera catálisis homogénea aquella que comprende sistemas formados por una sola fase, es decir, tanto los reactivos como los catalizadores se encuentran en la misma fase, la cual generalmente suele ser líquida.
Principales propiedades que presenta este tipo de catálisis:
La catálisis heterogénea, por el contrario, tiene lugar cuando el catalizador se encuentra en una fase distinta a la de los reactantes y productos, pudiendo ser las fases sólido-líquido y sólido-gas entre otras. La reacción transcurre en la superficie del catalizador la cual dispone de centros activos (puntos donde se lleva a cabo la reacción).
Entre sus principales características destacan:
La catálisis heterogeneizada emplea catalizadores que presentan fenómenos de superficie, es decir, no están en la misma fase, pero pueden generar compuestos que se disuelvan, se involucren en un ciclo de catálisis homogénea y generen nuevamente los catalizadores heterogeneizados permitiendo adquirir una sinergia entre las propiedades heterogéneas y homogéneas favoreciendo el efecto catalítico.
Entre las principales características de este tipo de catalizadores destacan:
La catálisis enzimática se puede llevar a cabo tanto de forma homogénea como heterogénea, con la diferencia de que el catalizador encargado de promover la reacción es una enzima. Las enzimas son catalizadores biológicos que encontramos en la naturaleza. Concretamente son macromoléculas de naturaleza proteica que dan lugar a disoluciones coloidales que en determinados casos tienen asociadas otras unidades pequeñas como los grupos prostéticos o las coenzimas. Las principales ventajas a destacar en este tipo de catálisis son su elevada selectividad, alta eficiencia, elevada especificidad, fácil recuperación y reutilización de las enzimas inmovilizadas, válidas para una gran cantidad de reacciones (hidrólisis, polimerizaciones por apertura de anillo, condensaciones, etc.), no generan residuos tóxicos y se llevan a cabo condiciones de reacción moderadas.
En AIMPLAS trabajamos en la síntesis de polímeros llevada a cabo en presencia de catalizadores. Desarrollamos proyectos donde la catálisis ofrece un amplio abanico de posibilidades y ventajas en el desarrollo de procesos más sostenibles tanto en la síntesis de polímeros como en el reciclado y mejora del compostaje de los plásticos.
En estos proyectos perseguimos diferentes objetivos:
Otros servicios
¿Hablamos?
Contacta con nosotros
Laura Martí
Descarbonización