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触媒作用はなぜ存在するのでしょうか?ちょっとした哲学的思考

2019-06-18View Original

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触媒現象に対する私たちの印象は、多くの場合、驚きや驚きのようなものです。実は私たちのため息の論理は、その存在によって速度が加速したわけでも、少量で大きな役割を果たしたわけでもなく、「昔も今も変わっていない」ということなのです。多くの場合、人々の最初の反応は、これは特定の法則、つまりエネルギー保存の法則に違反しているということです。大雑把に言うと、確かに、物質を入れれば、一度だけ使い続けることができます(実際にはそうではありません。触媒は依然として消費する必要がありますが、この消費は物質の消費ではなく摩耗または汚染によるものであるため、人々が理解するのはまだ困難です)。ある意味「永久機関」に近い促進機能を持っています! しかし、よく考えてみると、実は少なくとも 2 つの点で誤解があるのです。:まず、反応系に触媒を加えると、その系は実際には変化した新しい系となる。しかし、私たちは誤解しており、依然として元々の古いシステムから検討しました。つまり、物質としての触媒自体が「占有」されている――たとえ変化しなくても――それは実際には消費であり、変化しないからといって(あるいは他の理由で消費されたとしても)消費とはみなされない。たとえば、ある場所から別の場所に移動する場合、歩く場合、ゆっくり歩いても速く歩いても、あるいは丸まって転がっても、消費される身体エネルギーはほぼ同じです。しかし、自転車に乗れば、時間とエネルギーを節約できると同時に、自転車は基本的に変わりません。理論上は磨耗はありますが、少なくとも私たちが乗っている間は自転車も使用されており、時間全体から切り離すことのできない一部分でもあります。実は自転車が触媒の役割を果たしているのです。私たちはこれについて何の疑問も持っていません。理解しやすくなります。実際、触媒プロセスは実際に似ています。モノを使うという発想が核となるのでしょう。 第二に、私たちは触媒の役割を「目撃」することはできませんが、何かが起こったに違いないと常に考え、吸着などの「特定の作用」があるに違いないとさえ考えます。しかし、私たちはまだ誤解している可能性が非常に高く、電子顕微鏡やその他の方法によって一部の反応が証明されているにもかかわらず、触媒には「特定の」作用があるのですが、なぜ触媒が本当にそこに現れ、「現れるだけ」で、それが実行できると想像できないのでしょうか?ある種の場とある種の非接触力を用いて触媒プロセスを実現することは想像できないことも不可能ではありません。フィールドという存在は、「私たちが座っている椅子と同じくらいリアル」ではないでしょうか? 問題は、触媒現象の存在を理論的にどのように説明すべきかということです。また、反応は難しいことが多いため、それは簡単です。エネルギー障壁が存在します。これは自然の既存の設定であり、すべては基本的に安定したバランスの取れた状態にあります。したがって、反応がスムーズに進むためには外力が必要です。この外力は、適切な方向転換を実現するための微視的な電場の乱れと変化にほかなりません。したがって、触媒作用は珍しいことではなく、むしろ普遍的です。これはまさに私たちが知っていることです。反応の 80% 以上は触媒の助けを必要とします。実際、化学において触媒を必要としない反応はほんのわずかしかありません。つまり、起こりやすい反応は選ばれた「人工物質」の反応なのです。自然物質間の反応は、宇宙で遠く離れていない限り、反応はずっと前に行われるため、それほど簡単ではありません。

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