Каталізатори.

При окисленні SО₂ до SО₃ ми маємо справу з випадком гетерогенного каталізу. В хімізмі гетерогенного каталізу важливу роль відіграє адсорбція. Завдяки їй на поверхні каталізатору збільшується концентрація речовин, що призводить до підвищення швидкості реакції. Більш важливим чинником є підвищення хімічної активності адсорбованих молекул у порівнянні з їхнім звичайним станом. Це (як і сама адсорбція) обумовлене дією силового поля каталізатору і виявляється в різкому зростанні частки успішних зіткнень між частинками, що взаємодіють. В результаті зростає швидкість реакції.

З енергетичної точки зору прискорення реакції при каталізі обумовлене зниженням величини необхідної для їхнього протікання енергії активації (Е_акт.). Наприклад, для реакції

2SO₂ + O₂ Û 2SO₃ (5-5)

у відсутності каталізатору Е_акт. » 250 кДж/моль, а у присутності платинового каталізатору Е_акт.» 60 кДж/моль.

В присутності каталізатору можна суттєво знизити температуру реакції. При використанні каталізатору велику роль відіграє методика отримання або попередньої обробки каталізатору. Висока каталітична активність спостерігається, як правило, тільки при крихкій, нестійкій структурі його поверхні та достатній її величині. Умови отримання каталізатору підбирають таким чином, щоб запобігти його переходу в стійку форму (наприклад, кубічна форма Fe₂O₃ активна, а ромбоедрична – ні).

При приготуванні контактної маси вводять промотори – речовини, які самі по собі не впливають на дану реакцію, але сильно прискорюють її, коли додавати їх у невеликих кількостях до основного каталізатору. Для платинового каталізатору промоторами є сполуки заліза та алюмінію, а також SiO₂. При використанні останнього відбуваються реакції:

SO₂ + V₂O₅ = SO₃ + V₂O₄; DH = 25 кДж

V₂O₄ + O₂ + SO₂ = V₂O₅ + SO₃; DH = 220 кДж

Зараз використовують переважно не платинові, а більш дешеві каталізатори (V₂O₅, Ag₃VO₄). Активність Ag₃VO₄ близька до активності платини, а активність V₂O₅ наближається до неї при температурі біля 500⁰С.