Un catalizator este orice substanță care acționează pentru a accelera o reacție chimică. Poate fi organic, sintetic sau metalic. Procesul prin care această substanță accelerează sau încetinește o reacție se numește cataliză.
Pentru ca orice proces să aibă loc, este necesară energie, cunoscută sub numele de energie de activare. Fără ajutorul unui catalizator, cantitatea de energie necesară pentru a declanșa o anumită reacție este mare. Când unul este prezent, energia de activare este scăzută, făcând reacția să se întâmple mai eficient. Substanța funcționează în general fie prin modificarea structurii unei molecule, fie prin legarea la moleculele reactante, determinându-le să se combine, să reacționeze și să elibereze un produs sau energie. De exemplu, un catalizator este necesar pentru ca oxigenul și hidrogenul gazos să se combine și să formeze apă.
Fără ajutorul unui catalizator, reacțiile chimice ar putea să nu apară niciodată sau să dureze o perioadă de timp semnificativ mai lungă pentru a reacționa. Când are loc reacția chimică, catalizatorul în sine nu este modificat și nu face parte din rezultatul final. De cele mai multe ori, poate fi refolosit din nou și din nou în reacțiile ulterioare.
Uneori, în loc să accelereze o reacție, un catalizator lucrează pentru a încetini o reacție care în mod normal nu ar avea loc sau ar avea loc foarte lent. Acest tip de substanță este un catalizator negativ, care este denumit și inhibitor. Inhibitorii sunt importanți în medicină, unde sunt critici în tratarea bolilor mintale, a hipertensiunii arteriale, a cancerului și a nenumăratelor alte probleme de sănătate.
Un catalizator este utilizat în două tipuri de condiții, fie chimice, fie biochimice. Cele mai frecvente în reacțiile biochimice sunt enzimele. Enzimele sunt proteine foarte specializate care accelerează reacții chimice specifice. Ei fac viața posibilă. De exemplu, o enzimă găsită în salivă descompune alimentele pentru digestie la contact. Fără aceasta, oamenii ar dura săptămâni pentru a ne digera mâncarea.
Catalizatorii sunt, de asemenea, importanți în laborator, precum și în producție și industrie. Unul dintre cele mai faimoase este convertizorul catalitic, care ajută la prevenirea emisiilor auto și eficientizează consumul de combustibil. Îngrășămintele sunt, de asemenea, catalizatori care accelerează creșterea plantelor.