معلومات تحقيق الأمن الشخصي أثناء الزلازل - 7 نصائح مهمة

المواد المحفزة (العامل الحفاز)

المادة المحفّزة (catalyst) أو العامل المساعد أو العوامل الحفَّازة، هي مواد تغير معدل التفاعل الكيميائي، لكنها لا تدخل في التفاعل. وتسرع هذه المادة التفاعل الكيميائي عن طريق تغيير طاقة التنشيط الخاصة به، أي كمية الطاقة اللازمة لإتمام التفاعل.

أمثلة على المواد المحفزة:

• هاليدات الفلزات، مثل ثلاثي ورباعي كلوريد التيتانيوم
• الكبريتات، مثل كبريتات النحاس
• الفوسفات، مثل فوسفات الألمنيوم
• الكبريتيدات، مثل كبريتيدات النيكل
  

استخدامات المحفزات الكيميائية (في الكيمياء)

تسرع الماده المحفِّزة التفاعل عن طريق تقديم الجزيئات لبعضها. ودون المادة المحفزة (الحفَّازة)، تتحرك الجزيئات في الأنحاء عشوائيًّا. ولا يمكن أن يبدأ التفاعل حتى تصطدم جزيئات المواد المتفاعلة (المتفاعلات) ببعضها بالمصادفة. وهنا يأتي دور المادة المحفزة؛ فهي ترتبط على نحو ضعيف بالجزيئات وتجمع بينها، وتنفصل تلك المادة مجددا بمجرد أن تجتمع الجزيئات.

تسرع المادة الحفازة أيضا الأمور عن طريق توفير مسار أيسر للتفاعل الكيميائي. وهذا الطريق المختصر هو تفاعل يتطلب طاقة أقل ليستمر. ويساعد استخدام المواد المحفزة الصناعات في توفير تكاليف الطاقة.

تعمل المواد المحفزة أيضا في الجسم البشري. فتسرع الإنزيمات، على سبيل المثال، التفاعلات الكيميائية في الهضم. وتحلل تفاعلات كيميائية منفصلة الطعام في الفم والمعدة والأمعاء. ولا يتطلب الأمر سوى كمية صغيرة من المادة المحفزة، لأنها تساعد التفاعل دون أن تصبح جزءًا من المادة الناتجة عنه. ولذا، يمكن استخدامها مرارا وتكرارا لتسريع تفاعلات جديدة.

سيارات المحول الحفّاز

تحتوي عادة السيارات التي تعمل ببنزين خال من الرصاص، على جهاز يسمى المحول الحفاز في أنظمة العادم. والمحول الحفاز يحول المواد الضارة الناتجة عن حرق الوقود إلى مواد أقل ضررًا. وذلك المحوّل مبطن بفلزات تقوم بدور المواد المحفِّزة التي تكوّن روابط قصيرة الأجل مع الغازات التي تمر عبره. ويؤدي جمع جزيئات الغاز معًا إلى تغيير طاقتها كي يمكنها أن تتجمع في صورة مواد أقل ضررًا. على سبيل المثال، بمساعدة المواد المحفزة، يتحوّل أحادي أكسيد الكربون السام إلى ثاني أكسيد الكريون وماء.

استخدامات المحفزات في المصانع

الزيوليت هو معدن مليء بالفتحات المجهرية. وعندما تُحاصر الذرات والجزيئات في تلك الثقوب الدقيقة، يمكنها أن تتسبب في حدوث تفاعلات كيميائية. تستخدم الكثير من الصناعات الزيوليت كمادة محفزة لإحداث تفاعلات عند درجات الحرارة المنخفضة. فتستخدم صناعة النفط الزيوليت لتحليل الجزيئات الكبيرة إلى جزيئات أصغر حجمًا. وتساعد هذه العملية، التي تسمى "التكسير"، على تحويل النفط إلى بنزين وغيره من المنتجات الأخرى. وتسهل مواد محفزة أخرى، مثل البيروكسيدات العضوية، عملية تحويل النفط إلى منتجات بلاستيكية، فتسرع من اجتماع الجزيئات الصغيرة في سلاسل طويلة، وهي العملية التي تسمى البلمرة.

استخدام الإنزيمات المحفزة في حياتنا

توجد الإنزيمات المحفزة أيضًا حولك في كل مكان. فتساعد الإنزيمات الموجودة في منظفات الملابس على تنظيف الملابس. البروتياز هو إنزيم يحلل البقع البروتينية، مثل الحشائش والعرق. وتستخدم صناعة منتجات الألبان الإنزيمات لتحويل اللبن إلى زبادي وجبن. وتسمّى هذه العملية التخمير. وتُستخدم الإنزيمات في صناعة الورق لتبييضه؛ أي تحويله إلى اللون الأبيض. وتستخدم مصانع إعادة تدوير الورق إنزيمات مختلفة لإزالة الحبر والصمغ عن الورق القديم. والإنزيمات الموجودة في التفاح وغيره من الفواكه الأخرى تتفاعل مع الأكسجين، وتحول الفاكهة إلى اللون البني. وتبطئ البرودة الموجودة في الثلاجة النشاط الإنزيمي، وهذا ما يفعله أيضًا القليل من عصير الليمون. ويتسبب الفطر في تعفّن ألواح الخشب عن طريق صنع إنزيمات تحلل الخشب. ويمكن لاكتشاف كيفية عمل هذه الإنزيمات أن يساعدنا يومًا ما في إنتاج أنواع جديدة من الوقود الحيوي.

الإنزيمات داخل جسم الإنسان

 تنتج الكائنات الحية مواد محفزة تسمى الإنزيمات، وتتكون معظم الإنزيمات من البروتين، وتسرع التفاعلات اللازمة للحياة. تهضم الإنزيمات في جسمك الطعام عن طريق تحليله إلى مواد بسيطة يمكن للخلايا استخدامها. وتساعد إنزيمات أخرى في إنتاج الطاقة، ومكافحة الأمراض، وتحريك العضلات، وتكوين أعضاء الجسم. وتساعد الإنزيمات في عينك الخلايا على معالجة الضوء. وتحدث المليارات من العمليات المدفوعة بالإنزيمات في جسمك كل ثانية.

المواد المحفزة وتآكل طبقة الأوزون

تحمي طبقه الاوزون في الغلاف الجوي الارض من الكثير من الكثير من اشعه الشمس الضاره لكن في سبعينيات القرن العشرين اكتشف العلماء ان هذه الطبقه تتاكل نتيجه لمواد كيميائيه تسمى الكلوروفلوروكربون.كانت هذه المواد مفيده اذ انها تساعد على دفع مكونات البخاخات وتحافظ على بروده الثلاجات لكنها كانت تطلق في الوقت نفسه موادا كيميائيه في الهواء تعمل كمواد محفزة لتفكيك الاوزون لذلك اتفقت معظم الدول حول العالم على التخلص من تلك المواد.