Katalyse

Katalyse (griech.), die Einleitung oder Beschleunigung eines chemischen Prozesses durch die Gegenwart eines Körpers (des Katalysators), der während des Verlaufes des Prozesses scheinbar unverändert bleibt. Dahin gehören z. B. der Zerfall von Alkohol in Äther und Wasser bei Gegenwart von konzentrierter Schwefelsäure, die Umwandlung von Stärkemehl in Traubenzucker beim Kochen mit Wasser und einer geringen Menge Schwefelsäure, die Wirkung des Platins auf verbrennliche Gasgemenge etc. Berzelius erblickte 1835 in diesen Vorgängen die Wirkung einer katalytischen Kraft, während Mitscherlich schon 1834 von Kontaktwirkung gesprochen hatte. Die gegenwärtig bekannten Kontaktwirkungen gruppiert Ostwald in folgender Weise: 1) Auslösung in übersättigten Gebilden. Dahin gehört die Kristallisation einer übersättigten Lösung, z. B. von Glaubersalz durch Zutritt einer sehr kleinen (weit unter der Grenze der Wägbarkeit liegenden) Spur des festen Stoffes, mit dem die Lösung übersättigt ist. Solche Übersättigungen und Auslösungen kommen auch vor bei Flüssigkeiten in bezug auf Gase, bei Dämpfen in bezug auf flüssige oder feste Körper, bei festen Körpern in bezug auf Flüssigkeiten und in bezug auf andre feste Körper, die aus ihnen entstehen können. Bei Übersättigung von Flüssig leiten in bezug auf feste Körper müssen die auslösenden Körper (die Keime)spezifischer Natur sein (Glaubersalz bei Glaubersalzlösungen), bei Übersättigung in bezug auf Gase wirkt dagegen jedes Gas auslösend. Eine gegebene Flüssigkeit kann gleichzeitig in bezug auf zwei verschiedene feste Körper übersättigt sein, und wenn sie durch eine Röhre fließt, in der sie an verschiedenen Stellen auf die entsprechenden Keime trifft, dann können hier verschiedene Ausscheidungen stattfinden. Vielleicht bietet sich von hier aus die Erklärung gewisser Vorgänge im Organismus, wenn man das Blut als eine in bezug auf manche Stoffe übersättigte Lösung betrachten darf. 2) Katalysen in homogenen Gemischen, bei denen kein Körper ausgeschieden wird, finden ebenfalls nur in instabilen Gebilden statt, die nicht anders als im Zustande der Umwandlung existieren können. Diese Umwandlung mag äußerst langsam erfolgen, für die gewöhnliche Beobachtung gar nicht wahrnehmbar, sie wird aber durch einen Katalysator beschleunigt, und in diesem Sinne ist jeder Stoff ein Katalysator, der, ohne im Endprodukt einer chemischen Reaktion zu erscheinen, ihre Geschwindigkeit verändert. Derartige Fälle sind so häufig, daß man sagen kann, es gebe kaum eine Art chemischer Reaktionen, die nicht katalytisch beeinflußt werden könnte, und kaum eine Art chemischer Stoffe, die nicht katalytisch wirken könnten. 3) Als heterogene K. bezeichnet man die Verbrennung von Gasgemengen durch die Wirkung des Platins, z. B. des Knallgases zu Wasser, der schwefligen Säure zu Schwefelsäureanhydrid. Auch hier handelt es sich wohl um Beschleunigung langsamer Reaktionen, vielleicht in der Art, daß aus dem gasförmigen Gebilde ein Teil durch das Platin in den flüssigen Zustand versetzt wird, in dem die Reaktion sehr viel schneller verläuft als im gasförmigen. Ist nun der verflüssigte Teil durch die Bildung des Endprodukts verbraucht, so kann abermals ein Teil des Gasgemenges verdichtet werden etc. Endlich gehören auch die Enzymwirkungen hierher. Vgl. Ostwald, Ältere Geschichte der Lehre von den Berührungswirkungen (Leipz. 1898) und Über Katalyse (das. 1902).