LOS CATALIZADORES

Aportación de Sergio Cámara y Elena González

Un catalizador, es una sustancia que acelera la velocidad de una reacción química sin sufrir en sí ningún cambio químico

En 1836 Berzelius introdujo este término para describir las reacciones inducidas por ciertas sustancias, observadas ya por otros científicos como (Kirchhoff o Faraday). Sin embargo, este fenómeno ya había sido utilizado inconscientemente en muchos procesos. Por ejemplo, el uso de platino para la oxidación del dióxido de azufre. Pero no fue hasta principios del siglo XX cuando se produjeron los primeros avances en la comprensión del fenómeno y se descubrieron nuevos procesos industriales, como la síntesis de amoniaco

Para lograr una química más verde, con máxima eficiencia y mínimos residuos es necesario emplear catalizadores, que son de vital importancia para los procesos industriales como hemos visto en el tema de cinética

En nuestra vida cotidiana encontramos catalizadores en todas partes: en estufas, en automóviles Pero los catalizadores, sobre todo, actúan en nosotros mismos. Los seres vivos somos unos seres complejos, en los que se producen millones de reacciones a la vez, y por tanto, la vida sería imposible sin la presencia de los catalizadores biológicos: las enzimas.

Uno de los mayores éxitos de su uso fue el de la ruptura catalítica de las fracciones pesadas de petróleo a partir de 1936. Este hecho fue demostrado por Houdry en el laboratorio en 1928, permitiendo la obtención de gasolina de mayor calidad. Solo en este proceso (que sustituye a un proceso de ruptura térmica utilizado anteriormente), se emplean cada año millones de toneladas de catalizador. Poco después se desarrolló el reformado catalítico de hidrocarburos, y en la actualidad el catalizador más utilizado para ambos procesos, son las zeolitas

Si bien ningún catalizador es tan efectivo como los naturales (por ejemplo, las enzimas de de procesos biológicos como el metabolismo) se persigue que se puedan aprovechar mejor las materias primas y disminuir los subproductos (y los productos intermedios) generados en cada proceso. En la naturaleza, la selectividad de un catalizador es cercana al 100% gracias a los centros activos muy definidos en los que el reactivo se encaja perfectamente. La meta es obtener sintéticamente catalizadores inorgánicos y sólidos que puedan recuperarse durante largos periodos de tiempo y que posean cavidades o poros como las enzimas para ser óptimamente selectivos. Un ejemplo de este tipo de catalizadores son las zeolitas: catalizadores porosos muy próximos en cualidades a las enzimas, con poros y cavidades con dimensiones adecuadas para la industria (precisión inferior a 0,1 nm).

Los catalizadores para los coches, la transformación de glucosa a fructosa, la obtención de gasolina desde metanol, el metacrilato o la producción de la vitamina K 4, son algunos de los avances llevados a cabo en las dos décadas posteriores. En la actualidad, la mayoría de la producción de numerosos intermediarios orgánicos sintéticos usados para hacer plásticos, fibras, elastómeros, colorantes, pesticidas, resinas, pigmentos, medicamentos, etc. involucran etapas de catálisis.