उत्प्रेरण

उत्प्रेरण (Catalysis) भनेको कुनै पदार्थ थप गर्दा रासायनिक प्रतिक्रियाको गति बढ्ने प्रक्रिया हो। रासायनिक प्रतिक्रियाको गति परिवर्तन गर्न थपिने पदार्थलाई उत्प्रेरक (catalyst) भनिन्छ। यी पदार्थले रासायनिक प्रतिक्रियाको दरलाई बढाउने वा घटाउने काम मात्र गर्छन् तर रासायनिक प्रतिक्रियामा आफू परिवर्तन हुँदैनन्। रासायनिक प्रतिक्रियाको दरलाई बढाउने उत्प्रेरक पदार्थलाई सकारात्मक उत्प्रेरक  भनिन्छ,  त्यसैगरी रासायनिक प्रतिक्रियाको दरलाई घटाउने पदार्थलाई नकारात्मक उत्प्रेरक भनिन्छ

औद्योगिक रूपमा महत्त्वपूर्ण रसायनहरूको उत्पादनमा उत्प्रेरकहरूले महत्त्वपूर्ण भूमिका छ। त्यसकारण, उत्प्रेरकको क्षेत्रमा अनुसन्धानमा पर्याप्त कोष र मानव श्रम लगानी गरिन्छ। अनुमान अनुसार, व्यावसायिक रूपमा उत्पादित सबै रासायनिक उत्पादनहरूको ९०% मा उत्पादन प्रक्रियाको कुनै न कुनै चरणमा उत्प्रेरकहरू समावेश हुन्छन्।

सिद्धान्त

उदाहरण

हाइड्रोजन पर अक्साइसको विच्छेदनबाट पानी र अक्सीजनको निर्माण :

2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂

यो प्रतिक्रिया अगाडि बढ्छ किनभने प्रतिक्रिया उत्पादनहरू सुरुवाती यौगिक भन्दा बढी स्थिर हुन्छन्, तर यो प्रतिक्रिया निकै ढिलो हुन्छ। म्यांगनीज डाइअक्साइड जस्ता उत्प्रेरकको उपस्थितिमा, यो प्रतिक्रिया धेरै छिटो अगाडि बढ्छ।

2 H₂O₂ ${\ce {->[{\ce {MnO{sub|2}}}]}}$ 2 H₂O + O₂

मध्यवर्ती यौगिक सिद्धान्त

यस सिद्धान्त अनुसार उत्प्रेरक पहिले एक प्रतिक्रियारत पदार्थसँग क्रिया गरी एक मध्यवर्ती अस्थायी यौगिक बनाउँछ्; फेरी उक्त मध्यवर्ती अस्थायी यौगिक अर्को प्रतिक्रियारत पदार्थसँग क्रिया गरी अन्तिम उत्पादित पदार्थ बनाउँछ । र उत्प्रेरक पुन: आफ्नो पूर्वावस्थामा आउँछ। यस अनुसार प्रतिक्रियारत पदार्थ "क" तथा "ख" की संयोजनक्रिया उत्प्रेरक "ग"को उपस्थितिमा निम्नलिखित प्रकारसँग प्रकट गर्न सकिन्छ:

क + ग = क ग (अस्थायी मध्यवर्ती यौगिक);

क ग + ख = क ख + ग;

क + ग = क ग

यो क्रम प्रतिक्रियाको अन्तिमसम्म निरन्तर कायम हुन्छ।

मध्यवर्ती यौगिक सिद्धान्तबाट केही प्रतिक्रियाको उत्प्रेरणको व्याख्या सरल सकिन्छ। परन्तु अधिकांश प्रतिक्रियामाअ उत्प्रेरकको खेल व्याख्या गर्न कठिन या असम्भव जस्तै हुन्छ।