Химические реакции подразделяются на каталитические и некаталитические. Каталитические реакции проводятся в присутствии катализаторов – веществ, которые, не вступая в химическое взаимодействие, способны изменять скорость реакции.
Химическое явление ускорения реакции с помощью катализатора называется положительным катализом или просто катализом. Отрицательным катализом называется явление уменьшения скорости протекания реакции под действием специальных веществ – ингибиторов.
Катализ является не только средством увеличения производительности аппаратуры, но и способом повышения качества получаемых продуктов. Вследствие селективного (избирательного) действия многих катализаторов, которое ускоряет основные реакции и уменьшает скорость параллельных и побочных, продукты каталитического превращения оказываются более чистыми.
Отпадает необходимость в дополнительной очистке и концентрировании продуктов реакции, снижаются непроизводительные затраты сырья. Благодаря этому свойству каталитических реакций процесс более экономически выгоден.
Экономическая эффективность катализа проявляется еще и в том, что благодаря использованию катализаторов процесс, как правило, протекает при более низкой температуре, что уменьшает энергетические затраты.
Каталитические реакции лежат в основе производства серной и азотной кислот, аммиака, водорода, процессов получения полимеров и переработки нефти. Особенно широко используют катализ в производстве спиртов, кислот, альдегидов, фенола, синтетических смол и пластмасс, искусственных каучуков и моторных топлив, красителей, лекарств и т.п.
Катализаторами в современных каталитических процессах служат большинство элементов периодической системы и многие их соединения. Наиболее часто применяют в промышленности следующие катализаторы: платину, железо, никель, кобальт и их оксиды, алюмосиликаты, некоторые минеральные кислоты и соли и др.
Важнейшими свойствами катализаторов являются их активность, избирательность, большая поверхность, достаточная механическая прочность, способность к противодействию каталитическим ядам, легкость регенерации.