| Fate 시리즈의 촉매는 성유물 항목 참조 |
목차
개요
觸媒
Catalyst
자기 자신은 소모되지 않으면서 다른 화합물의 변화 속도에 영향을 주는 물질. 화학반응을 촉진시키는 촉매를 정촉매라고 하고, 오히려 더디게 만드는 부촉매(negative catalyst)[1]도 존재한다. 화학자 베르셀리우스가 처음 발견했다. 당시에는 무시당했다가 후에 오스트발트가 다시 발굴하면서 주목을 받게 되었다.
반응 속도론에서 빠지지 않고 나오는 주제 중 하나로, 화합물이 성공적으로 화학반응을 일으키기 위해 필요한 에너지의 양을 줄여주는 역할을 한다. 비유하자면 촉매 없이는 산을 넘어서 가야 할 목적지까지 통로를 뚫어서 산을 넘는 수고를 덜어주는 것. 이 때문에 똑같은 상태에서 화학반응에 필요한 물리적 조건을 충족시키는 물질의 양이 많아지고 화학반응 속도가 빨라지는 것이다. 그렇기 때문에 촉매의 영향이 큰 화학반응의 경우 상온에서는 전혀 반응이 없다가 촉매를 넣어야 반응이 시작하기도 한다.
반응 속도에 영향을 주는 활성화 에너지를 유일하게 바꿀 수 있는 요인이다. 온도 또한 반응 속도에 영향을 주지만, 온도를 높이는 것은 활성화 에너지 이상의 입자 수를 늘리는 것이고 촉매는 활성화 에너지 자체를 바꾼다. [2] 이 과정에서 화학반응을 거치기는 하기 때문에 화학적으로는 변화지 않아도 물리적으로는 색깔 등이 변하기도 한다.
그렇지만 촉매도 어느정도 수명이 있으며, 시간이 지남에 따라 촉매의 활성이 떨어져 처음 촉매를 넣었을때 보다 속도가 느려지게 된다. 촉매 비활성화의 원인으로는 노화로 인한 표면적 감소, 코크스화(오염) 및 촉매독에 의한 비가역적 화학흡착 등이 있다.
정반응 뿐 아니라 역반응에도 똑같이 영향을 주기 때문에 화학적 평형을 이루는 화학반응의 경우 평형 위치에는 전혀 영향을 주지 않고 평형에 도달하는 속도만 달라진다.
생물학에서 중요한 요소인 효소도 생체 촉매의 일종이다.