化学中的催化剂

　　1972年，美国总统尼克松在周恩来总理陪同下，来到京西燕山的石油化工总厂参观。不巧，那天气压较低，从发电厂里排出的滚滚黄烟铺天盖地，大煞风景，令人扫兴。周总理当即指示，一定要想办法消灭这条严重污染环境的“黄龙”。半年以后，“黄龙”果真被消灭了。方法是让黄烟通过一种含碘的活性炭。这是什么道理？原来，发电厂冒出的烟之所以呈棕黄色，是因为高硫煤在燃烧时放出大量的二氧化硫。它是一种有害气体，会严重危害人体健康和农作物生长，在含碘的活性炭作用下，二氧化硫会迅速变成三氧化硫，三氧化硫很容易溶于水变成重要工业原料——硫酸。这样一来，除消灭了“黄龙”之外，还可将硫酸与磷灰石（就地取材）作用生产过磷酸钙肥料。据测算，一个2.5万千瓦的发电厂，每小时排放7万立方米废气，以二氧化硫浓度0.35％计算，每年可得到硫酸1.5万吨、磷肥3.8万吨，价值33万多元。土耳其政府从报纸上得知这个消息以后，通过驻华使馆要求购买我们的技术专利。
　　在这项技术中，最重要的是那种被称为“催化剂”的神奇物质——含碘的活性炭。
　　什么叫催化剂呢？它是这样的一种物质：它能使一种物质（例如二氧化硫）变成另一种物质（三氧化硫），而它本身并不参加化学反应。“催化”这个科学概念，最早是瑞典化学家贝采利乌斯，经过长期观察研究后于1836年提出来的。经过100年之后，它已成为一名科学巨人、一位变化招数比孙悟空还多的“大圣”。
　　现在，催化剂的神通可大了：原来速度很慢很慢的化学反应，在催化剂的作用下，反应速度可提高10倍。例如，在常温常压下把氢气和氧气放在一起，即使是过一万年也不能化合成水。可是，在金属铂的“催促”下，不用百分之一秒的时间，它们就变成了水。由此可知，我们现在喝的水大部分是几十万年甚至几千万年的“古水”，而不是刚刚生成的“新水”。这一点对科学家们研究地层年龄和地质结构非常有用。
　　据统计，现在人类使用的催化剂，至少有1万多种。在许多物质的转化过程中，它们简直到了“点石成金”、出神入化的地步，因而创造了一个又一个奇迹。
　　1953年，德国的齐格勒和意大利的纳塔，发现烯烃聚合催化剂，使人类进入了高分子时代。20世纪70年代末，美国盘山都公司用铑作催化剂，由甲醇合成醋酸获得成功，从而改变了过去依靠粮食制醋酸的历史。1984年，日本高沙公司用重金属作催化剂，合成出薄荷醇，并且出口量占世界销售量的1／3，从此，薄荷的生产再不只靠大自然了……
　　据有关资料介绍，现在人类使用的70％的橡胶、90％以上的塑料、50％以上的纤维和油漆、80％的药和染料等，都是通过化学催化技术制得的。现在，美国化学催化工业的产值占其国民经济总产值的20％以上，即至少有455亿美元。
　　编辑/刘鹏