走进神奇的催化世界
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

催化领域的诺贝尔奖

德国化学家威廉·奥斯特瓦尔德(W.Ostwald,1853—1932)

贝尔塞柳斯提出了“催化”这一概念,但当时并没有阐述清楚催化剂的作用及过程,因此这一概念提出后,遭到了一些科学家的质疑和反对,但同时也为许多科学家所接受,并继续这方面相关研究。其中做出比较大贡献的是德国化学家奥斯特瓦尔德(W. Ostwald,1853—1932)。

1890年奥斯特瓦尔德发表文章,肯定并支持了贝尔塞柳斯的“催化”概念,并提出了自然界广泛存在的“自催化”现象。1895年他发表了《催化过程的本质》一文,指出催化反应中的催化剂可以改变化学反应速度,但不能改变化学平衡,同时这种物质本身也不存在于产物之中。

催化剂的作用是在反应达到平衡前促使反应速度增大,即促进平衡尽早到达,但任何一种催化剂都不能改变反应的平衡点。这些现在作为常识的结论,却用了几个世纪的时间才被确定下来。

那么怎样才能简单地鉴别一个反应是否为催化反应呢?它有个显著特点,那就是一变两不变:

一变,就是只改变物质参与的化学反应速率。

诺贝尔奖章

两不变,就是反应前后催化剂本身的质量不变;反应前后它的化学性质也不变。

只要记住这两条,我们就能准确地判断出化学反应中谁才是催化剂了。

因为奥斯特瓦尔德的这一研究成果,他获得了1909年的诺贝尔化学奖。这也是催化研究相关的第一个诺贝尔化学奖。

诺贝尔化学奖旨在奖励在化学领域做出最重要发现或发明的科学家。自1901年诺贝尔化学奖首次颁发以来,截至2022年已经颁发114次。其中催化研究者获奖数量可观(见表1),是诺贝尔化学奖中的主要贡献者。有人称催化是化学科学的“灵魂”,化学工业的“发动机”,看来其言并不为过!然而,催化的影响又远远超出化学领域本身,它在环境保护、可再生能源和资源优化与利用、民生和健康等方面也发挥着重要作用。

表1 催化相关领域的诺贝尔奖

(续表)

(续表)