benzene의 수소화 반응

소개

benzene의 수소화 반응 실험에 관한 레포트

목차

1. 실험 목적.
2. 이론적 배경.
3. 매뉴얼 이론
4. 실험장치
5. 실험방법

본문내용

(3) 벤젠수소화 촉매
벤젠의 수소화 반응은 촉매금속의 유효표면적에 비례하여 반응속도가 결정되는 structure-insensitive 반응이라고 일반적으로 알려져 있다.
벤젠수소화와 같은 수소첨가 반응에서 일반적으로 금속촉매가 사용되는데 각 금속의 반응활성은 % d-character 및 lattice parameter 와 관계가 있다. 여기에서 % d-character가 증가하면 수소화 반응활성도 증가한다. 한편, 벤젠수소화 반응에서 촉매가 잦추어야 할 조건중의 하나는 수소첨가분해반응과 같은 부반응에 대한 활성이 작아야 한다는 것이다. 이상과 같은 이유로 인하여 공업적으로는 백금과 니켈이 가장많이 사용되고 있다. 이중에서 니켈은 값이 싼 반면 황에 의해 비가역적으로 피독이 되어 수명은 1년 정도이고 백금과 같은 귀금속 촉매는 값이 비싼 대신에 촉매독에 대한 저항성이 강하고 황에의해 피독이 되었을 때에도 수소에 의한 재생이 가능하며 수명은 보통 10년 정도가 된다.
촉매의 비활성화
화학반응에 사용되는 촉매는 사용도중에 원래의 반응활성이 떨어지거나 반응의 선택도가 변하는 소위 비활성화 현상을 보인다. 이와 같이 비활성화가 진행된 촉매는 재성처리를 하여 다시 사용하거나 아니면 새로운 촉매로 대체하여야 한다. 촉매의 비활성화를 야기시키는 원인을 크게 나누어 보면, 첫째, 반응물질에 포함된 불순물에 의한 촉매피독, 둘째, 코크(coke)등에 의한 오염현상(fouling), 셋째 소결이나 표면이동으로 인한 유효표면적의 감소, 넷째, 유효활성성분의 감소에 의한 것 등으로 분류된다. 위의 여려원인중에서 벤젠의 수소화용 니켈촉매에 주로 영향을 미치는 인자는 다음과 같다.
코킹에 의한 활성저하
황화합물은 불순물이 형태로 촉매에 흡착되어 촉매의 비활성화를 야기시키지만 탄소는 촉매반응 도중에 탄화수소의 열분해 같은 부반응을 통하여 축매위에 쌓이게 되고 그 결정구조나 형태도 다양하다. 보톡 촉매반응에 있어 관찰되는 탄소는 다음과 같이 분류 할 수 있다.

참고자료

· (1) 벤젠 수소화 및 메탄화용 니켈 촉매의 개발/한국기술개발원/1989/p28~p38
· (2) 촉매공정/서울대학교출판부/서울대 유공연구실 동문 편져/p327
· (3) http://www.yncc.co.kr/images/msds (시약조사)