오스트발트의 촉매작용의 원리란?

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오스트발트(Ostwald)의 촉매작용의 원리

 

  

화학반응이 빨리 일어나게 하거나 느리게 진행되도록 작용하는 물질을 촉매(觸媒 catalyst)라 하고, 이러한 화학작용을 촉매작용(catalysis)이라 한다. 화학의 역사에서 촉매라는 용어를 처음 사용한 사람은 존스 야코브 베르젤리우스( 1779-1848, 동소체에 대한 베르젤리우스 개념 참조)이다.

 

독일의 화학자 프리드리히 빌헬름 오스트발트(Friedrich Wilhelm Ostwald 1853-1932)는 1894년에 촉매작용에 대한 중요한 정의를 했다.

 

“촉매는 화학반응의 속도를 조절할 수 있다. 그러나 그 자신은 화학반응에 참여하지 않는다.”

 

생물의 세포 속에서는 온갖 화학반응이 끊임없이 일어나고 있다. 만일 세포 속의 화학반응에 촉매 현상이 없다면 생물은 생존이 불가능하다. 생체 속에서 촉매작용을 하는 물질을 특별히 ‘효소’(enzyme)라 부른다. 오스트발트는 효소들의 촉매작용에 대한 원리(Ostwald's Principle of Catalysis)를 처음으로 증명한 과학자이다. 오스트발트는 생물체의 몸에서 촉매작용을 하는 효소에 대한 연구로 1909년 노벨 화학상을 수상했다.

 

인체는 수천 가지 효소를 가지고 있다. 대표적인 예로 전분을 분해시키는 침 속에 포함된 아밀레이스(amylase)를 들 수 있다. 이 효소 덕분에 전분은 빨리 당분으로 분해될 수 있다. 또한 자동차 엔진에 부착된 촉매변환기(catalytic converter)에서는 백금이나 팔라듐, 로듐 등의 촉매가 연소율(燃燒率)을 높이고, 엔진에서 발생하는 일산화탄소나 산화질소와 같은 공해물질을 이산화탄소, 물, 질소 등 무공해 물질로 변환시키는 작용을 한다.

 

 

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