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1- Introduction En chimie, la catalyse se réfère à l'accélération ou la réorien

1- Introduction En chimie, la catalyse se réfère à l'accélération ou la réorientation de la cinétique de réaction au moyen d'un catalyseur, et dans certains cas à la sélectivité pour diriger la réaction dans un sens privilégié (réaction concurrente, production d'un produit plutôt qu'un autre)2. Le catalyseur est utilisé en quantité beaucoup plus faible que les produits réactifs. Il n'apparait pas en général dans le bilan de réaction, donc pas dans son équation globale. Cependant les molécules du catalyseur participent à la réaction dans une étape, ce qui explique leur influence sur la vitesse de réaction, et ensuite elles sont régénérées dans une étape subséquente3. Le catalyseur reste parfois infimement mélangé au produit final. 2- Definition d’un catalyseur un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d'une réaction chimique ; il participe à la réaction dans une étape, mais est régénéré dans une étape subséquente. Il ne fait donc pas partie des réactifs. S'il fait partie des produits, la réaction est dite autocatalysée. C'est le cas, par exemple de la réaction d'équation 2 MnO4– + 5 H2C2O4 + 6 H+ → 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O pour laquelle les ions Mn2+ ont un rôle catalytique. 3- Nature du catalyseur 3-1 Catalyse hétérogène La catalyse est hétérogène quand le catalyseur et les réactifs ne sont pas dans la même phase. L'immense majorité des cas de catalyse hétérogène fait intervenir un catalyseur sous forme solide, les réactifs étant alors gazeux et/ou liquides. Les principales étapes du mécanisme sont décrites par la figure ci- contre. 3-2 Catalyse homogène En catalyse homogène, les réactifs et le catalyseur sont présents dans la même phase. On retrouve beaucoup ce type de catalyse en chimie organique où de nombreuses réactions se déroulent avec des réactifs en solution, en présence d'ions H+, d'acides de Lewis, de complexes, etc. tous étant également solubles. 3-3 Catalyse enzymatique Dans la biologie, les enzymes sont des catalyseurs des réactions métaboliques. Elles ont des structures basées sur des protéines. Les enzymes solubles peuvent être considérées comme intermédiaires entre les catalyseurs homogènes et hétérogènes; elles sont homogènes au niveau macroscopique mais au niveau moléculaire les réactions catalysées ont lieu sur la surface de l'enzyme comme pour la catalyse hétérogène. Les enzymes liés aux membranes biologiques par contre sont hétérogènes. 4- Propriété d’un catalyseur industriel (texturelles) La présence d’un catalyseur ne modifie en aucune façon les possibilités réactionnelles d’un système chimique qui sont fixés par la thermodynamique. Par contre, la catalyse hétérogène constitue une méthode d’activation précieuse de mélanges réactionnels thermodynamiquement instables mais dont la cinétique d’évolution est particulièrement lente du fait de l’inertie chimique qui les frappe. 1-L’activité : Un catalyseur industriel doit manifester en premier lieu une activité élevée dans la conversion de la charge envoyée dans la section réactionnelle en augmentant considérablement la vitesse des réactions chimiques impliquées. 2-La sélectivité : Elle constitue le plus souvent sa qualité déterminante, permet ainsi de réaliser avec un rendement pondéral optimal la conversion de la charge en effluents valorisables tout en minimisant autant que possible l’apparition de sous produits gênants, souvent nuisibles. 3-Stabilité thermique et résistance aux agents chimiques : La stabilité thermique du catalyseur et sa stabilité aux agents chimiques divers doivent être particulièrement élevées. Toutefois, certaines substances entraînent une dégradation temporaire ou définitive des propriétés cinétiques du catalyseur, par suite, les charges qui contiendraient éventuellement une teneur notable en ces poisons doivent être soigneusement épurées au moyen de traitements préliminaires. 4-Régénérabilité : Le caractère régénérable du catalyseur doit permettre de restaurer tout ou partie de ses vertus initiales par un traitement approprié directement applicable sur l’unité industrielle. Activité, sélectivité, stabilité et régénérabilité sont sur le plan des performances du réacteur les qualités fondamentales d’un catalyseur industriel. Mais d’autres propriétés jouent aussi un rôle important dans la conception technologique du procédé .Parmi celles-ci, il convient de signaler uploads/Finance/ introduction-catalyseur.pdf