Что такое каталитическая очистка духового шкафа
Содержание:
- Каталитическая самоочистка
- Что значит каталитическая очистка духовки?
- Принцип пиролитического очищения
- Что такое пиролитическая очистка духовки
- Принцип работы
- Какие еще есть методы очистки духовки
- Плюсы и минусы каталитической очистки
- Плюсы и минусы каталитической очистки
- Преимущества и недостатки
- Каталитическая очистка духовки
- Мебельная фурнитура для кухни
- Рейтинги
- Какой лучше выбрать водяной полотенцесушитель: рейтинг производителей
- Рейтинг лучших проводных наушников 2020 года
- Рейтинг лучших мобильных телефонов для игр
- Кислотный катализ.
Каталитическая самоочистка
Что значит каталитическая очистка духовки?
Приготовление пищи нуждающейся в запекании заканчивается не только мытьем посуды, но и уборкой места, где блюдо готовилось. Очистка духовки каталитическим способом заключается в ускоренной химической реакции, распаде жиров на углерод, воду и органические остатки под воздействием жиропоглощающих веществ, которые находятся на поверхности пористых стенок. Подобные действия происходят благодаря тому, что стенки состоят из следующих частей:
- химического катализатора окисления;
- абсорбента с нано-частицами;
- подложки.
Специальная поверхность может быть как встроенная производителем, так и дополнительно приобретенной для облегчения ухода за стенками, качество от этого неизменно. Каталитическая очистка духовки работает как система поглощения жира, которая под воздействием высокой температуры выделяет катализатор, расщепляющий его на частицы, и таким образом облегчая процесс удаления грязи.
Какая очистка лучше каталитическая или паром?
Избавляться от нагара и других загрязнений, которые остались после приготовления пищи, можно разными методами. Рассмотрим, какая разница имеется между этими способами:
- Каталитическая очистка не требует дополнительной траты электроэнергии и других затрат.
- При использовании пара ситуация меняется, для уборки нужно дополнительное время и энергия, чтобы нагреть воду. Сделать это можно только отдельно от основного процесса и после остывания духовки.
- Помимо всего прочего, каталитические панели стоят дороже, чем с функцией очистки паром.
Чем отличается пиролитическая очистка от каталитической?
Предлагаем узнать разницу в других способах избавления от грязи на поверхности духовки. Рассмотрим, какая разница между пиролитической и каталитической очисткой:
- Первый способ возможен только в духовых шкафах с электрическим нагревом. Тип очистки каталитический используется в любом виде, он может быть встроенным или представлен в виде пластин, которые установлены дополнительно.
- Пиролитический метод очень энергозатратный и приводит к сильному нагреванию не только агрегата, но и мебели расположенной вблизи.
- Каталитический метод не требует лишних затрат и не повреждает окружающие предметы.
- При частом использовании духовки первый способ будет более подходящим, чем второй.
Каталитическая или гидролизная очистка что лучше?
Сравнивать эти методы нельзя, их суть существенно разная, каждая хозяйка для себя лично выбирает подходящий. Рассмотрим, какие особенности имеет очистка духовки гидролизная и каталитическая:
- Гидролиз проводит очистку с помощью пара, а вторая система благодаря особому покрытию панелей.
- Каждый способ можно использовать в разных агрегатах.
- С помощью первого метода можно сэкономить на покупке чистящих средств, а второй убережет силы при отмывании остатков загрязнений.
Принцип пиролитического очищения
Секрет эффективности метода заключается в том, что под воздействием высокой температуры любые загрязнения на стенах духовки сгорают, превращаясь в пепел, который просто убирается тряпкой. Чтобы духовка полностью очистилась, в ней должна быть температура около 500 градусов.
Функцию пиролиза нужно специально включать. Она не работает автоматически. После нажатия специальной кнопки дверцы духовки защелкиваются на замок, и ее невозможно открыть, пока процесс очистки не закончится, а уровень температуры внутри шкафа не упадет до 200 градусов.
Во время процедуры появляется специфический запах гари, поэтому разработчики комплектуют плиты различными фильтрами, нейтрализующими неприятный запах.
- Пиролитическая очистка затрачивает много энергии. Ее полный цикл составляет два с половиной часа, большую часть из которых занимает нагрев стенок до нужной температуры и остывание духовки.
- Такую очистку устанавливают только в дорогих моделях плит. В целях безопасности все детали прибора должны быть сделаны из высокопрочных материалов, которые не способны повредиться от аномально высоких температур.
- Наружные части плит покрываются эмалью, предотвращающей чрезмерное нагревание стенок. Это нужно для того, чтобы исключить порчу стоящей рядом мебели и свести к нулю вероятность возникновения пожара.
- Стекло дверцы изготовляется из нескольких слоев огнеупорного материала и оснащается специальной функцией охлаждения.
Преимущества пиролиза в том, что такая очистка не предусматривает замену внутренних стенок духового шкафа, как в каталитическом методе. Все загрязнения, даже подтеки сахарного сиропа или молока, удаляются после единичной обработки.
К недостаткам можно отнести ручную чистку противней и других съемных деталей, которые рекомендуется извлекать из шкафа перед включением пиролиза. Основной неприятный момент при покупке таких плит — высокая стоимость.
Проанализировав разные методы очистки духовых шкафов и разобравшись, что это такое, можно с уверенностью сказать, что каталитическая очистка — оптимальный бюджетный вариант, подходящий для ежедневного уничтожения загрязнений в процессе готовки.
Что такое пиролитическая очистка духовки
Пиролиз — это процесс, в ходе которого происходит расслоение загрязнений различного типа. Последние под воздействием высокой температуры, поднимающейся до 500 градусов внутри духовки, сгорают. На данном эффекте построен принцип работы пиролитической очистки.
Несмотря на высокую результативность такого способа удаления загрязнений, такой функцией обладает ограниченное число духовых шкафов. Обусловлено это тем, что для реализации пиролитической очистки внутренние стенки изготавливают из специализированного материала, который выдерживает температуру до 500 градусов.
В связи с тем, что духовые шкафы с такой функцией стоят дорого, производители большинства современных моделей применяют другие методы удаления загрязнений:
- Гидролизный. Самый популярный тип очистки. В духовых шкафах с такой функцией предусматривается ниша, в которую нужно залить воду. Затем после нагрева жидкость превращается в пар, который и расщепляет загрязнения.
- Каталитический. Менее распространённый метод очистки. В духовках, поддерживающих такой способ удаления загрязнений, стенки отделаны каталитическим покрытием, которое при нагреве до 160 градусов расщепляет жир.
Пиролитическая очистка доступна только для электрических духовок, когда как остальные способы удаления грязи — и для газовых.
Принцип работы
Катализ – это химическая реакция, ускоряющая процесс распада жиров на углекислый газ, воду и органические остатки. В духовке этот метод очистки реализуется за счёт специальных панелей, имеющих пористую структуру. Они покрыты:
- специальной жиропоглощающей эмалью;
- химическими катализаторами – оксидом марганца, меди, кобальта или церия, которые ускоряют реакцию распада жиров;
- адсорбентом.
Каталитическая очистка осуществляется в автоматизированном режиме, не требует постоянного контроля и дополнительных действий.
Сжигание загрязнений до пепла происходит при температуре от 140 градусов во время штатной работы прибора.
Механизм очищения
Самоочищение духовки методом катализа означает ускоренное расщепление жиров при достаточно низкой температуре (140–250 градусов) под воздействием специальных элементов – катализаторов, нанесённых на пористую эмаль.
Механизм действия:
- Нагревательный элемент разогревает воздух и поверхность духового шкафа.
- Жир, образующийся при приготовлении блюда, оседая на каталитических панелях начинает выгорать. Чем выше температура и дольше время запекания, тем быстрее произойдёт превращение грязи в сажу.
- Несгоревшие частицы не въедаются в стенки духовки. Их можно отмыть привычным способом или оставить до следующего использования прибора.
- Образовавшуюся сажу нужно смести влажной салфеткой.
Особенности духовок с каталитическим способом самоочищения
Духовые шкафы, оснащённые каталитическим типом очистки, требуют бережной эксплуатации и соблюдения правил ухода
Выбирая прибор важно помнить, что покрытие наносится только на заднюю стенку, боковые панели и лопасти конвектора. Дно шкафа и стеклянная дверца не защищены от попадания жира
Особенности духовок с каталитической системой, как правило, прописаны производителем в инструкции по эксплуатации прибора:
- Срок действия панелей – 3–5 лет в зависимости от интенсивности использования. После этого они теряют свои чистящие свойства и требуют замены.
- Для ручной чистки и удаления сильных загрязнений допустимо использовать профессиональные средства без абразивов и мягкие губки.
- Панели выпускаются 2 видов: односторонние и двухсторонние. Тип указывается в инструкции. Двухсторонние служат дольше – после истечения рекомендованного срока их необходимо демонтировать, перевернуть и установить на прежнее место.
- Не стоит допускать попадания на стенки большого количества жира. Часть его может не сгореть, осесть на стенках духовки. При редком использовании прибора такие наслоения снижают чистящие свойства панелей.
Каталитические панели некоторых моделей духовок включены в базовую комплектацию, но не установлены на место. Перед использованием необходимо провести самостоятельный монтаж оборудования, следуя инструкции производителя.
Каталитические фильтры и панели
Жироулавливающие (каталитические) фильтры повышают эффективность чистки и снижают количество жира, оседающего на стенках духовки.
Они аккумулируют загрязнения в специальных ёмкостях, которые затем необходимо промывать с чистящим средством.
Каталитические панели и фильтры различаются по сроку эксплуатации, концентрации катализаторов, коэффициенту катализа (определяет при какой температуре будет запущена реакция расщепления жира). Параметры не значительно влияют на конечную стоимость прибора, но определяют срок работы и регулярность замены комплектующих элементов.
Какие еще есть методы очистки духовки
- Традиционная очистка духовки, известная всем. Производится обычная отмывка поверхностей моющими средствами. Метод требует усилий и времени, но он не затратен, если не учитывать цену моющих средств. Производителями разработана эмаль легкой очистки духовки, что это такое – обычная плотная эмаль, прозрачная стекловидная масса, поверхность которой очень гладкая и не задерживает жир. Печи с таким покрытием очищаются гораздо легче.
- Пиролиз. Выгорание наслоений при высокой температуре.
- Гидролизный способ. Это очистка паром духовки, а что это такое – будет рассмотрено ниже.
Лучше всего выбирать устройства со специальным покрытием. Например, фирма Bosch использует панели Ecoclean, которыми производится очистка духовки, но что это такое – известно не всем. Эти панели действуют по тому же каталитическому принципу, но несколько доработанному и усложненному. После окончания готовки, если не все остатки жира окислены, рекомендуется на несколько минут нагреть печь до 270-290°. При таком режиме остатки жира и органики эффективно разлагаются в порах керамического покрытия. Срок службы панелей увеличен и составляет 10 лет, что в два раза больше, чем заявленный срок у других, более ранних образцов.
Система Ecoclean – еще один вариант восстановления внутренних поверхностей духового шкафа. Покрытие состоит из слоя мельчайших керамических шариков, разрушающих жировые потеки снаружи и изнутри. Они способны восстанавливаться при нагреве, поэтому срок службы системы Ecoclean весьма высок.
Пиролиз
Пиролиз – самый агрессивный тип избавления духовки от наслоений, производящий выжигание жировых отложений при температуре около 500°.
Процедура длится несколько минут, и результатом становится лишь небольшая кучка пепла, который выметают изнутри вручную. Такой режим требует наличия мощной проводки, выдерживающей 6 кВт нагрузки.
Кроме того, шкаф заметно нагревается и создает угрозу для покрытия мебели, находящейся поблизости. Если прозвучит вопрос — какая очистка духовки лучше всего, посоветуйте самый оптимальный вариант, то ответ будет однозначен – пиролизная. Тем не менее, высокие температуры требуют от стенок духовки прочности и устойчивости к высоким температурам. Чаще всего, такая методика применяется на мощных производственных моделях духовых шкафов.
Гидролизная очистка
Гидролизная очистка духовки: что это такое? Это способ, известный очень давно. Еще наши бабушки, измученные длительным оттиранием пригоревшего и прочного жира, придумали наполнять водой противни и включать духовку на некоторое время. Вода закипала, пар расплавлял или размягчал жировые слои, которые после этого намного легче очищались с поверхности. Сегодняшняя паровая очистка духовки – не что иное, как это самое отпаривание жира, такое старое и эффективное.
Плюсы и минусы каталитической очистки
- Разобравшись, что представляет собой каталитическая очистка, можно выделить ее основные положительные черты:
- запускается автоматически в процессе приготовления пищи;
- экономит ваше время и электроэнергию;
- пригодна для использования в любых духовых шкафах (как электрических, так и газовых);
- практически не увеличивает стоимость техники;
- каталитическая эмаль обладает одинаковым качеством в моделях от разных производителей;
- подобные духовки выпускают практически все производители, поэтому вы сможете без проблем купить любимый бренд, имеющий такую функцию.
- Конечно, присущи этой функции и определенные недостатки:
- она менее эффективна по сравнению с пиролизом;
- подразумевает ручную очистку дна духовки, ее дверцы и противней;
- требует бережного отношения к съемным пластинам, не выносит прикосновения шершавых тряпок или абразивных порошков;
- при попадании на нее молочных или сладких продуктов специальная эмаль теряет свои свойства;
- эффективно расщепляет жир лишь при регулярном использовании духовки;
- требует периодической замены пластин со специальным покрытием.
С учетом всех рассмотренных деталей можно сделать вывод, что подобная техника идеально подойдет хозяйкам, которые довольно часто пользуются духовкой и не имеют возможности или желания приобретать дорогостоящие модели духовых шкафов с функцией пиролиза.
Иногда производители перед продажей не устанавливают специальные панели на стенки, и они просто лежат внутри прибора вместе с решетками и противнями — на это также следует обратить внимание. https://www.youtube.com/embed/SEopavzZnK8
Сильные и слабые стороны
- Каталитическая очистка имеет следующие сильные стороны:
- все химические процессы проходят в автоматическом режиме под воздействием высокой температуры и катализаторов в порах эмали;
- удается сократить энергопотребление, поскольку очистка происходит непосредственно во время готовки;
- для человеческого организма каталитическая очистка абсолютно безвредна;
- незначительным образом повышает стоимость духовки.
Что касается минусов, то они заключаются в следующем:
- необходимо вручную отмывать противни, гриль, решетчатые направляющие;
- дно и внутренняя поверхность не обработаны эмалевым покрытием, поэтому их чистку придется также проводить вручную;
- сладкие и молочные продукты быстро разрушают защитное покрытие на боковых стенках;
- эффективно расщепляет жир только при постоянном использовании;
- есть необходимость в замене пластин после 4-5 лет эксплуатации, поскольку они теряют свои свойства.
Рекомендации по эксплуатации
- Чтобы со временем каталитическая чистка не потеряла своего быстродействия и эффективности по расщеплению жиров, стоит соблюдать следующие рекомендации:
- бережно относиться к каталитической поверхности, отказавшись от использования жестких губок для очистки жира после окисления;
- если при готовке случайным образом на каталитическую поверхность попадет сахар, следует очистить ее классическим способом, то есть с применением щадящего моющего средства и мягкой губки;
- при ручной чистке следует полностью отказаться от абразивных моющих средств, поскольку они разрушат эмаль.
Следует отметить, что обильный жир полностью сжигается после нескольких циклов чистки, поэтому после первого катализа не стоит сразу же хвататься за тряпку для ручного удаления жиров.
Плюсы и минусы каталитической очистки
Каталитическая очистка духовки происходит автоматически, во время приготовления пищи. Такая обработка безвредна для человека, не оказывает никакого влияния на качество продуктов питания.
Преимущества способа:
- автоматическая система запуска;
- панели могут быть встроены в газовые или электрические плиты;
- не влияет на стоимость оборудования;
- не требует дополнительной работы духовки, очищение происходит во время запекания блюд;
- экономия времени, сил и чистящих средств;
- безопасность (процесс очищения не требует разогревания до экстремально высоких температур).
Недостатки:
- короткий срок эксплуатации каталитических панелей;
- не справляется с сильными, застаревшими загрязнениями;
- покрытие нанесено не на всю внутреннюю поверхность;
- теряет очищающие свойства после контакта с молоком или сахаром;
- требует бережного отношения и внимательного подбора средств для устранения загрязнений.
Выбирая духовку с функцией самоочистки, стоит изучить все виды обработки, сравнить их между собой, взвесить плюсы и минусы и определить подходящий вариант ухода.
Таблица — способы чистки духовых шкафов.
Каталитическая | Пиролитическая | Гидролитическая | ecoClean | |
---|---|---|---|---|
Цена оборудования со встроенной функцией самоочистки | Средняя | Высокая | Низкая | Средняя |
Дополнительные затраты электроэнергии или газа на очищение | Отсутствуют | Высокие | Низкие | Средние |
Расходные материалы | Сменные панели раз в 5 лет | Губки, перчатки | Губки, моющие средства, перчатки | Сменные панели |
Частота чистки | Во время каждого использования духовки | По необходимости | После каждого приготовления | После использования духовки |
Время дополнительной работы прибора | нет | 60–180 мин. | 15–30 мин. | 30 мин. |
Риск ожогов | Отсутствует | Низкий | Низкий | Отсутствует |
Запах | Отсутствует | Сильный, необходима вытяжка | Отсутствует | Возможен |
Ручная обработка после чистки | Незначительная | Не требуется | Активная чистка | Незначительная |
Эффективность метода | Средняя | Высокая | Низкая | Средняя |
Каталитическая очистка духового шкафа будет эффективна при приготовлении мясных, рыбных или овощных блюд с использованием фольги или рукава для запекания. Любителям поджаренной корочки подойдёт прибор с функцией пиролитической обработки. Если духовка используется для выпечки или приготовления овощей, технологии ecoClean или регулярной гидролитической очистки будет достаточно.
Преимущества и недостатки
Чтобы понять, нужно ли переплачивать за духовой шкаф с функцией пиролиза, необходимо выяснить все плюсы и минусы данного метода очистки.
К достоинствам последнего относится следующее:
- сгорают все виды загрязнений;
- не нужно заменять расходные материалы;
- такие духовки самоочищающиеся;
- для очистки не нужно использовать специализированные средства;
- в ходе очистки не возникают посторонние запахи;
- после запуска данной функции одновременно очищается вся площадь внутренних стенок.
Среди недостатков духовых шкафов с пиролитической очисткой выделяют следующее:
- противни и решётки нужно чистить отдельно;
- такое оборудование стоит дороже других моделей духовых шкафов;
- после обработки нужно вручную удалять пепел;
- пиролиз доступен только для электрических духовок;
- отсутствие автоматического режима запуска очистки;
- повышенный расход электроэнергии.
Несмотря на сказанное, пиролитический метод пользуется повышенной популярностью. Отчасти это объясняется тем, что на такую очистку требуется не более одного часа.
Метод чистки | Плюсы | Минусы |
---|---|---|
Гидролизный | Низкая цена | Не эффективен против застарелых загрязнений |
Малый расход электроэнергии | Для удаления некоторых видов загрязнений нужно использовать специализированные средства | |
Подходит для газовых плит | После процедуры нужно вручную чистить стенки | |
Занимает не более получаса | После запуска функции возникают неприятные запахи | |
Можно очищать вместе с посудой, противнями и решётками | ||
Каталитический | Стенки очищаются в процессе приготовления пищи | Короткий срок службы панелей, которые нужно менять каждые 3–5 лет |
Подходит для плит любого типа | Днище и дверцы нужно чистить вручную | |
Пиролитический | Удаляет все типы загрязнений | Нельзя чистить противни и решётки |
Не нужно использовать специализированные чистящие | Повышенный расход электроэнергии | |
Отсутствуют посторонние запахи после запуска очистки | Подходит только для электрических духовых шкафов | |
Одновременно очищаются все внутренние поверхности | Оборудование стоит дороже духовок других типов |
Каталитическая очистка духовки
При использовании этого метода объединяются эффективность используемой технологии и стоимость ее применения. Широкое распространение она получила, так как не требует серьезного усложнения конструкции духовых шкафов, и при этом выдает достаточно хороший результат.
Весь секрет заключен в составе эмали покрытия стенок духовки, которая содержит катализатор – активный компонент, разлагающий жиры на сажу и воду при температурах от 150 °С и выше. Это значит, что процесс очистки происходит автоматически, прямо во время готовки. Узнать духовку оборудованную каталитической системой очистки достаточно легко, проведя рукой внутри нагревательной камеры – на ее поверхности укреплены панели, покрытые шершавой на ощупь эмалью.
Собственно в этом и заключается принцип действия каталитического метода очистки – когда во время приготовления пищи внутри духовки разбрызгивается жир, то он попадает на панели и задерживается на их шершавой поверхности. Так как поверхность духовки уже нагрета до нужной температуры, то начинается каталитическая реакция, которая заканчивается еще во время этой готовки или же будет продолжена при следующей. Некоторые производители встраивают в духовки несколько режимов очистки – после готовки можно включить добавочную, при повышенной температуре.
В плане эффективности, не приходится сомневаться какой тип очистки духовки лучше – каталитический явно уступает пиролизному, но он дешевле и в любом случае значительно облегчает задачу по поддержанию чистоты духового шкафа. Кроме того, производители постоянно совершенствуют применяемые материалы и новейшие системы каталитической очистки обладают гораздо большим ресурсом работы и требуют меньшего участия человека при очистке духовки.
+ Преимущества каталитического метода очистки
- Сам процесс очистки происходит незаметно – он запускается автоматически во время работы духовки.
- Стоимость духовых шкафов с каталитическим методом очистки находится в пределах золотой середины и они вполне доступны для пользователя со средним достатком.
- Длительный срок службы панелей с каталитической эмалью – даже при интенсивной эксплуатации их хватает на 5 лет. Кроме того, можно найти двухсторонние панели, которые после выработки с одной стороны можно перевернуть и использовать дальше.
- Доступность комплектующих – когда со временем придется заменить покрытые эмалью панели, то их легко найти: в сервисных центрах или магазинах. Здесь же при необходимости можно заказать их установку, если нет желания выполнять замену самостоятельно.
- Такой способ очистки можно применять в электрических и газовых духовых шкафах.
— Недостатки каталитического метода очистки
- Каталитическая эмаль начинает портиться при взаимодействии с сахаром или молоком. Так как во время приготовления, к примеру, выпечки, с противней на дно духовки может капать начинка, то панели с катализатором крепят только на боковых и задней стенках.
- Панели с каталитической эмалью нельзя очищать абразивными моющими средствами или жесткой тканью – они сотрут эмаль с поверхности.
- Хоть панели с эмалью и достаточно долговечные, но все же через некоторое время их надо будет менять.
- В случае сильного загрязнения поверхности, ее очистку придется повторять еще несколько раз.
Мебельная фурнитура для кухни
Рейтинги
Рейтинги
- 15.06.2020
- 2976
Какой лучше выбрать водяной полотенцесушитель: рейтинг производителей
Виды полотенцесушителей водяных: какой лучше выбрать, рейтинг производителей и обзор моделей. Преимущества и недостатки сушилок для полотенец. Особенности и правила монтажа.
Рейтинги
- 14.05.2020
- 3218
Рейтинг лучших проводных наушников 2020 года
Самые лучшие проводные наушники по рейтингу на 2019 год. Краткий обзор популярных устройств, предназначенных для самых различных целей. Плюсы и минусы бюджетных гаджетов.
Рейтинги
- 14.08.2019
- 2580
Рейтинг лучших мобильных телефонов для игр
Рейтинг лучших мобильных телефонов для игр и интернета. Особенности выбора геймерского смартфона. Основные технические характеристики, частота CPU, количество памяти, графический ускоритель.
Рейтинги
- 16.06.2018
- 862
Кислотный катализ.
Каталитическая активность большого класса катализаторов обусловливается их кислотными свойствами. Согласно И.Брёнстеду и Т.Лоури, кислота – это соединение, способное отдавать протон. Сильные кислоты легко отдают свои протоны основаниям. Концепция кислотности получила дальнейшее развитие в работах Г.Льюиса, который дал определение кислоты как вещества, способного принимать электронную пару от вещества-донора с образованием ковалентной связи за счет обобществления этой электронной пары. Эти идеи вместе с представлениями о реакциях с образованием карбений-ионов помогли понять механизм разнообразных каталитических реакций, особенно тех, в которых участвуют углеводороды.
Силу кислоты можно определить с помощью набора оснований, изменяющих цвет при присоединении протона. Оказывается, некоторые промышленно важные катализаторы ведут себя как очень сильные кислоты. К ним относится катализатор процесса Фриделя – Крафтса, такой, как HCl-AlCl2O3 (или HAlCl4), и алюмосиликаты. Сила кислоты – это очень важная характеристика, поскольку от нее зависит скорость протонирования – ключевого этапа процесса кислотного катализа.
Активность таких катализаторов, как алюмосиликаты, применяющихся при крекинге нефти, определяется присутствием на их поверхности кислот Брёнстеда и Льюиса. Их структура аналогична структуре кремнезема (диоксида кремния), в котором часть атомов Si4+ замещена атомами Al3+. Лишний отрицательный заряд, возникающий при этом, может быть нейтрализован соответствующими катионами. Если катионами являются протоны, то алюмосиликат ведет себя как кислота Брёнстеда:
Активность кислотных катализаторов обусловливается их способностью реагировать с углеводородами с образованием в качестве промежуточного продукта карбений-иона. Алкилкарбений-ионы содержат положительно заряженный углеродный атом, связанный с тремя алкильными группами и/или атомами водорода. Они играют важную роль как промежуточные продукты, образующиеся во многих реакциях с участием органических соединений. Механизм действия кислотных катализаторов можно проиллюстрировать на примере реакции изомеризации н-бутана в изобутан в присутствии HCl-AlCl3 или Pt-Cl-Al2O3. Сначала малое количество олефина С4Н8 присоединяет положительно заряженный ион водорода кислотного катализатора с образованием третичного карбений-иона. Затем отрицательно заряженный гидрид-ион Н– отщепляется от н-бутана с образованием изобутана и вторичного бутилкарбений-иона. Последний в результате перегруппировки превращается в третичный карбений-ион. Эта цепочка может продолжаться с отщеплением гидрид-иона от следующей молекулы н-бутана и т.д.:
Существенно, что третичные карбений-ионы более стабильны, чем первичные или вторичные. Вследствие этого на поверхности катализатора присутствуют в основном именно они, а потому основным продуктом изомеризации бутана является изобутан.
Кислотные катализаторы широко применяются при переработке нефти – крекинге, алкилировании, полимеризации и изомеризации углеводородов (см. также ХИМИЯ И МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ). Установлен механизм действия карбений-ионов, играющих роль катализаторов в этих процессах. При этом они участвуют в целом ряде реакций, включая образование малых молекул путем расщепления больших, соединение молекул (олефина с олефином или олефина с изопарафином), структурную перегруппировку путем изомеризации, образование парафинов и ароматических углеводородов путем переноса водорода.
Одно из последних применений кислотного катализа в промышленности – получение этилированных топлив присоединением спиртов к изобутилену или изоамилену. Добавление кислородсодержащих соединений в бензин уменьшает концентрацию оксида углерода в выхлопных газах. Метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) с октановым числом смешения 109 тоже позволяет получить высокооктановое топливо, необходимое для работы автомобильного двигателя с высокой степенью сжатия, не прибегая к введению в бензин тетраэтилсвинца. Организовано также производство топлив с октановыми числами 102 и 111.