Disattivazione dei catalizzatori
# Disattivazione dei catalizzatori

La disattivazione (o deattivazione o decadimento) di un catalizzatore è un processo di degradazione nel tempo di un catalizzatore, a cui è associata una perdita di attività o selettività del catalizzatore stesso.

## Cause e conseguenze

La disattivazione di un catalizzatore può avvenire per:

* degradazione termica
   * sinterizzazione (sintering): agglomerazione di più particelle di catalizzatore, che comporta una diminuzione irreversibile della superficie disponibile allo scambio di materia. Questo fenomeno viene accentuato all'aumentare della temperatura;
* invecchiamento (ageing)
* avvelenamento (poisoning): consiste nell'adsorbimento chimico o fisico indesiderato di un composto chimico (detto "veleno"), che in questa maniera diminuisce irreversibilmente (nel caso dell'avvelenamento chimico) o reversibilmente (nel caso dell'avvelenamento fisico) il numero di siti disponibili. L'entità di questo fenomeno dipende dalla quantità e dalla natura delle impurezze presenti nella corrente alimentata al reattore chimico (detta anche "carica"). Sebbene in genere è indesiderato, talvolta l'avvelenamento viene effettuato di proposito al fine di aumentare la selettività del catalizzatore (a discapito della sua attività).
* sporcamento (fouling): ricoprimento della superficie del catalizzatore da polveri, che diminuiscono l'attività del catalizzatore.
   * coking: è un caso particolare di sporcamento, in cui la superficie subisce un ricoprimento di particelle carboniose (coke); nel caso del coking, le particelle carboniose possono essere rimosse per ossidazione.
* volatilizzazione dei componenti attivi.

Oltre alla perdita dell'efficienza, un altro svantaggio del fenomeno della disattivazione è associato alla complicazione delle equazioni cinetiche, per cui la modellazione risulta più difficoltosa a causa di questo fenomeno.

## Rimedi

I fenomeni di disattivazione del catalizzatore possono essere smorzati utilizzando le seguenti tipologie di reattore:

* reattori a letto mobile (moving-bed reactor)
* reattori a trasporto (straight-through transport reactor o STTR).

Una volta che il catalizzatore è stato disattivato, si può ricorrere alla sua rigenerazione o alla sua sostituzione.

## Esempi di veleni per catalizzatori

Viene presentata di seguito una tabella non esaustiva di alcuni catalizzatori, i relativi veleni e i processi industriali in cui è possibile che avvenga l'avvelenamento in questione.

| Catalizzatore | Veleno | Processo industriale |
| - | - | - |
| Nichel Raney | acciaio dolce | |
| Alluminosilicati (catalizzatori a base di silice-allumina) | carbonio | cracking del petrolio |
| Catalizzatori metallici dei gruppi 10-11 (Ni, Pd, Pt, Cu) | Elementi dei gruppi 15 e 16 (S, Se, Te, P, As), alogeni, composti del piombo, composti del mercurio, ossigeno, piridina, chinolina | idrogenazione o deidrogenazione |
| Catalizzatori a base di Fe | Elementi dei gruppi 15 e 16 (S, Se, Te, P, As), alogeni, acqua, ossigeno, NO, CO | sintesi dell'ammoniaca |
| Catalizzatori a base di Co | Elementi dei gruppi 15 e 16 (S, Se, Te, P, As), CO | |
| Catalizzatori a base di Pt-Rh | P, As, composti dell'antimonio, Pb, Zn, Cd, Bi, ossidi alcalini | idrogenazione |
| Zeoliti acide | ammoniaca, ammine, alcoli, acqua | |
