Présentation
AUTEUR(S)
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Germain MARTINO : Licencié ès Sciences - Ingénieur ENSPM (École Nationale Supérieure des Pétroles et des Moteurs) - Docteur en Sciences de l’Université de Louvain - Directeur-adjoint de l’Objectif Raffinage et Pétrochimie de l’Institut Français du Pétrole
INTRODUCTION
La catalyse est une science pluridisciplinaire dont la naissance remonte au début du XIXe siècle. Si, dès 1806, de nombreux savants ont étudié le phénomène de la combustion des gaz en présence de métaux, ce n’est qu’en 1836 que Berzelius introduisit le nom de catalyse.
La catalyse est surtout, et depuis longtemps, un outil. Dès le début du néolithique, les hommes utilisaient des enzymes pour la fermentation alcoolique. Les Gaulois auraient inventé la première industrie catalytique, l’hydrolyse alcaline des matières grasses animales, pour obtenir des savons. Cet outil a été développé au cours du temps et, aujourd’hui, il est indispensable pour assurer la production des carburants et des combustibles, des matières plastiques et des engrais. Il est utile pour la protection de notre environnement (incinération de déchets et postcombustion automobile). Il intervient dans la préparation de nombreux produits phytosanitaires et pharmaceutiques.
La catalyse est évidemment à la base des réactions chimiques de la vie.
La catalyse englobe, à la fois, les catalyseurs eux-mêmes et leur mode d’utilisation. Un catalyseur est un composé dont la présence permet d’accélérer la vitesse d’une réaction chimique thermodynamiquement possible ; il se retrouve inchangé en fin de réaction.
Si le composé est soluble dans le milieu réactionnel, ou miscible avec les réactifs, on dit que la catalyse est homogène. Cela est généralement le cas des complexes de coordination en milieu organique ou des acides liquides et des enzymes en milieu aqueux ou aquo-organique.
Lorsque les réactifs et le catalyseur en solution ou purs conduisent à plusieurs phases liquides, on utilise les qualificatifs de catalyse par transfert de phase ou de catalyse micellaire, suivant le comportement des milieux à l’échelle microscopique.
Si le catalyseur est sous forme solide, lorsqu’il est mis en contact avec le milieu réactionnel liquide ou gazeux, on a affaire à une catalyse hétérogène. On parle aussi :
de catalyse de contact, si le solide est un minéral ;
de catalyse homogène supportée, si la préparation du solide utilise des précurseurs et des techniques issus de la catalyse homogène ;
de catalyse enzymatique supportée, lorsque l’on utilise des enzymes greffés sur des solides minéraux ou organiques.
Si, sur le plan de l’outil, donc de la mise en œuvre des catalyseurs, il existe une grande diversité, il apparaît que, sur le plan des concepts de base et, par conséquent, sur le plan scientifique, les différences s’estompent de plus en plus.
La rubrique Catalyse de ce traité comporte cinq chapitres distincts :
Catalyse homogène acido-basique...
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Catalyse
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