Katalysator. Lexikon Pharmatechnologie - prozesstechnik online

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Katalysator

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Substanz, die einen chemischen Prozess – etwa durch Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit, Herabsetzung der Aktivierungsenergie, bevorzugte Ausbildung eines Strukturisomers (Isomerie), Steuerung des Polymerisationsgrads etc. – gezielt beeinflusst, ohne dabei selbst verbraucht zu werden. Dabei ist es auch möglich, dass der Katalysator bei einem ersten Reaktionsschritt verbraucht, aber bei einem weiteren wieder regeneriert wird. Alle katalysierten Prozesse haben eine geringere Aktivierungsenergie als nicht katalysierte Prozesse.

Katalysatoren sind in ihrer Zusammensetzung sehr unterschiedlich (Metalle, Metalloxide, Nichtmetalloxide, organische Verbindungen etc.).

In der Praxis werden oft sogenannte Mischkatalysatoren eingesetzt. Beim Auftragen von Katalysatoren auf Gerüste spricht man von Trägerkatalysatoren.

Speziell die Polymerisationsreaktion braucht Katalysatoren für die Prozessführung, wobei zum einen die Reaktion an sich, zum anderen aber auch etwa stereospezifische Ordnungen beeinflusst werden, um ein entsprechend hochwertiges Endprodukt zu erhalten.

Auch die Verteilung des Polymerisationsgrads hängt von der Art und Qualität des Katalysators ab. Um optimale Reinheitszustände des Polymerisats zu erreichen, müssen die Katalysatorsubstanzen durch geeignete Verfahren (z. B. Auslaugen) kontrolliert entfernt werden, da Katalysatoren oft in der Folge Materialeigenschaften verändern oder unerwünschte biologische Effekte hervorrufen können.

Polymerisationsreaktoren werden meist aus austenitischen Edelstahllegierungen hergestellt. Edelstahloberflächen können je nach technischer Ausführung die Eigenschaft eines Katalysators zeigen. Beispielsweise beim Polymerisationsprozess, indem der Polymerisationsstart durch (Mikro-)Spitzenwirkungen mechanisch geschliffener Edelstahloberflächen insofern negativ beeinflusst wird, als die Polymerisationsreaktion verfrüht beginnt. Die Folge ist eine unerwünschte Polymerisationsgradstreuung bei der Kunststofferzeugung.

© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie

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