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Cristaux de zéolithes sur une surface en alumine vus au microscope électronique. Les zéolithes sont des composés minéraux de synthèse voisins des argiles. Leur structure microporeuse et leurs propriétés acides en font des catalyseurs très utlisés dans l'industrie, notamment pour la transformation des hydrocarbures (pétrochimie).

© CNRS Photothèque

 


SOMMAIRE

CRÉDITS

   

Un catalyseur est une espèce chimique qui permet d’augmenter la vitesse d’une réaction mais qui n’apparaît pas dans l’équation de cette réaction.
Lorsqu’un catalyseur est utilisé pour accélérer une transformation, on dit que celle-ci est catalysée.
Il existe trois types de catalyses : la catalyse hétérogène, la catalyse homogène et la catalyse enzymatique.

Un catalyseur modifie le mécanisme réactionnel de la réaction étudiée, c’est-à-dire la nature des étapes permettant de passer des réactifs aux produits. En aucun cas, il ne pourra modifier le sens d’évolution d’un système, ni son état d’équilibre.
Un catalyseur influe uniquement sur la cinétique de la réaction chimique considérée. Il n’est pas consommé et se retrouve inaltéré à la fin de la réaction. Il suffit alors d’une très petite quantité de catalyseur pour transformer rapidement une grande quantité de réactifs.

Un même catalyseur ne peut pas être efficace pour toutes les réactions. En général, un catalyseur catalyse une réaction déterminée et une réaction donnée ne peut être catalysée que par un nombre restreint de catalyseurs. On dit qu’un catalyseur est spécifique d’un type de réaction.

Un catalyseur peut également être sélectif si, à partir d’un système initial susceptible d’évoluer selon plusieurs réactions, il accélère préférentiellement l’une d’elles.

La plupart des procédés de synthèse industriels emploient des catalyseurs. Leur utilisation permet une augmentation de la vitesse de réaction et évite aux entreprises des coûts énergétiques trop importants. En effet, une hausse de la température du milieu a le même effet cinétique que l’utilisation d’un catalyseur. Cependant, le coût d’une élévation de température est nettement plus élevé, c’est pourquoi le choix du catalyseur est financièrement plus approprié.
L’importance industrielle et économique des catalyseurs en fait aujourd’hui un des thèmes le plus étudiés dans la recherche.