Sự ra đời các học thuyết đầu tiên

Trên các tạp chí bắt đều xuất hiện những bài viết giải thích một sổ phản ứng xúc tác riêng. Dần dần xuất hiện những giả thuyết đầu tiên nhằm giải thích bản chất của quá trình xúc tác. Mỏ đầu là những thuyết vật lí xây dựng trên cơ sở những quan sát về quá trình xúc tác trên bề mặt kim loại. Thuyết điện hoá của Beczêliuyt và sau này là thuyết hấp phụ của Lăngmua, Taylo… đã có ảnh hưởng đến các quan điểm đó. Một thời gian dài, các khái niệm hoá học cũng đồng thời phát triển, không phụ thuộc vào các thuyết của vật lí học. Nội dung của các giả thuyết hoà học rất đa dạng và phong phú, nhưng đều có quan niệm thống nhất ở chỗ : các phản ứng xúc tác trải qua giai đoạn tạo những hợp chất trung gian kém bền giữa chất phản ứng với chất xúc tác và tiếp sau đó là sự phục hồi chất xúc tác_.

NĂm 1806

     Nicôla Ciernan (1779 - 1842) piải thích quá trình điều chế axit sunfuric. Theo thuyết của ông, axit nitric, được tạo từ xanpêt, chỉ là "công cụ để oxi hoá hoàn toàn lưu huỳnh”. Xét về lịch sử, đó là sự giải thích đầu tiên về phản ứng xúc tác (mặc dù tác giả không coi phản ứng này là phản ứng xúc tác), là sự hình dung đầu tiên về phản ứng xúc tác đồng thể diễn ra qua giai đoạn tạo thành hợp chất trung gian. Đây cũng được xem là điểm khởi đầu của lí thuyết hiện đại về xúc tác, cụ thể hơn là về xúc tác đồng thể.

Năm 1809

    K.x. Kiêcsôp (1764 - 1833) bắt đầu nghiên cứu sự thuỷ phân tinh bột đại mạch, lúa mì, yến mạch, đậu Hà Lan, khoai tây V.V… dưới tác dụng của các axit, như axit suníuric, clohiđric, photphoric, nitric, limonic, axetic v.v..

Năm 1811

    Trên cơ sơ nghiên cứu của mình, Kiêcsôp đưa ra quy trình công nghệ sản xuất đường từ tinh bột khoai tây dưới tác dụng của axit sunfuric. Công trình này đã được báo cáo tại Viện Hàn lâm Khoa học Pêtecbua.

Năm 1812

     Kiêcsôp công bố kết quả nghiên cứu lí thuyết về sự thuỷ phân tinh bột. ông chỉ ra rằng : sau phản ứng thuỷ phân tinh bột, axit sunfuric - chất có tác động đến quá trình thuỷ phân - vẫn còn lại nguyên vẹn không bị tiêu tốn. Đây là một trong những đặc điểm của các chất mà ngày nay được xem là những chất xúc tác. Kiêcsôp tiến hành so sánh ảnh hưởng của axit với ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình phản ứng, và gọi đó là những "yếu tố hoạt hoá phản ứng".

     Phát minh của Kiêcsôp về phương pháp điều chế đường bằng cách thuỷ phân tinh bột là bằng chứng đầu tiên cho thấy có thể tiến hành quá trình hoá sinh - sự chuyển hoá tinh bột thành đường trong tế bào thực vật - trong phòng thí nghiệm hoá học.

Năm 1813

       Lui Giăccơ Tenarơ (1777 - 1857) phân huỷ amoniac bằng các kim loại khác nhau như Fe, Cu, Ag, Au, Pt... ông xác định : Fe ảnh hưởng mạnh nhất đến phản ứng, còn Pt ảnh hưởng yếu nhất, ông cho rằng : kim loại đóng vai trò cơ học thuần tuý, và phức kim loại được xem là vật truyền nhiệt, trên thực tế có tác dụng quyết định tốc độ của quá trình.

Năm 1817

       Hemfri Đêvl (1778 - 1829) cùng em trai là Giôn Đêvi (1790 - 1868) tình cờ bắt gặp tác dụng xúc tác mạnh của platin. Hemfri Đêvi quan sát thấy hiện tượng này khi tiến hành thí nghiệm để hoàn thiện tác phẩm chiếc đèn bảo hiểm cho thợ mỏ. ông xác định rằng, trong điều kiện có metan, sợi platin của đèn phát sáng mạnh khác thường và thời hạn sử dụng nó kéo dài hơn. Giôn Đêvi thì phát hiện : Nếu rượu có lẫn không khí tiếp xúc với muội platin (Đêvi " coi muội platin là hợp chất của platin) thì rượu tự bốc cháy, và làm tăng nhiệt độ bắt đầu phát sáng của platin. Ngày nay, cả hai trường hợp nêu trên được giải thích là quá trình oxi hoá có xúc tác các chất hữu cơ dưới tác dụng của muội platin.

Năm 1818

      Tenarơ phát hiện ra rằng : hoạt tính của các chất có khả năng làm tăng tốc độ một số phản ứng, nghĩa là hoạt tính của các chất xúc tác phụ thuộc vào mức độ phân tán của chúng, ông nhận thấy điều đó khỉ nghiên cứu sự phân huỷ hiđro peoxit trên các kim loại và các oxỉt kim loại khác nhau. Cũng vào năm đó, ông cho rằng : muội platin không phải là hợp chất của platin như Đêvi nghĩ, mà đơn thuần chỉ là platin ở dạng bột xốp. Chính diện tích bề mặt rất lớn ở dạng bột xốp đã tăng cường khả năng xúc tác của platin.

Năm 1831

      Nhà khoa học Anh Philipxơ thành công trong việc oxi hoá lưu huỳnh đioxit thành lưu huỳnh trioxit với xúc tác platin. Sự oxi hoá lưu huỳnh đioxit trên xúc tác dị thể - là cơ sở của một trong các phương pháp công nghệ điều chế axit sunfuric.

Năm 1834

      Êngacđd Mitrelich (1794 - 1863) lần đầu tiên tiến hành tổng kết những hiểu biết về xúc tác thời đó. ông là người đầu tiên dùng một tên chung để gọi các phản ứng xúc tác là phản ứng tiếp xúc. Tên đó vẫn giữ cho đến ngày nay để chỉ các quá trình xúc tác dị thê.

Năm 1835

    lonxơ lacôp Beczetiuyt (1779 - 1848) xác định sự xúc tác là hiện tượng chung cho tất cả các quá trình được thực hiện nhờ sự hỗ trợ của những chất đặc biệt, ông tán thành việc tổng kết của Mitrelich về các quá trình xúc tác, nhưng bác bỏ tên gọi do Mitrelich đặt ra.Thay cho cái tên phản ứng tiếp xúc, ông gọi các quá trình đó là quá trình xúc tác, còn bản thân hiện tượng thì gọi là sự xúc tác. Beczêliuyt cho rằng trình độ tri thức khoa học thời đó chưa cho phép giải thích tỉ mỉ nguyên nhân của các phản ứng xúc tác, ông gọi những nguyên nhân này là "lực xúc tác", còn sự biến hoá của chất do tác động của lực này là sự xúc tác.

Năm 1839

      lutut Libic (1803 - 1873) phát triển các quan điểm lí thuyết về quá trình xúc tác, xây dựng lí thuyết tổng quát đầu tiên về xúc tác. Ông chú ý đến hiện tượng chất xúc tác gia tốc cho phản ứng, nhưng không bị biến đổi trong quá trình phản ứng. Nguyên nhân của sự xúc tác do Libic tìm ra cho đến nay được khoa Học hiện đại chấp nhận : đó là hiện tượng các liên kết trong phân tử các chất phản ứng bị làm yếu đi khỉ chúng tiếp xúc với chất xúc tác,

Năm 1870

      Trên tạp chí khoa học xuất hiện những bài viết đầu tiên thể hiện ý định xây dựng các quan niệm có luận cứ khoa học về cơ chế của các phản ứng xảy ra với sự tham gỉa của chất xúc tác. Ý định đó trở thành hiện thực khi các thuyết về cấu tạo chất phát triển. Những nghiên cứu có hệ thống đầu tiên theo hướng này được A.M. Butlêrôp (1828 - 1886) - người sáng lập thuyết cấu tạo hoá học - thực hiện.

Năm 1870 -1890

     Việc bàn luận về sự xúc tác chủ yếu dựa vào lí thuyết của vật lí. Kiêcsôp (1812) đã so sánh tác dụng xúc tác của axit sunfuric trong quá trình thuỷ phân tinh bột với tác động của nhiệt. Các phản ứng xúc tác diễn ra trên bề mặt platin, cũng được các nhà khoa học giải thích hầu như chỉ bằng sự can thiệp của các yếu tố vật lý. Svaigerơ nói đến sự phụ thuộc của hoạt tính chất xúc tác vào bề mặt của nó bao gồm vô vàn những cái "gai kim loại tích điện". Đêvi cho rằng platin đóng vai trò là vật trung gian truyền nhiệt. Các nhà khoa học tiếp sau Beczêliuyt cho rằng : vai trò của kim loại không liên quan với sự truyền nhiệt hay ánh sáng, mà liên quan tới ảnh hưởng của một "chất dịch điện" nào đó. Vào năm 1898 Van Hôp (1852 - 1911) so sánh quá trình xúc tác dị thể với tác dụng của áp suất cao.

Năm 1894

     Vinhem Oxtwan (1853 - 1932) đưa ra định nghĩa sau về chất xúc tác : "Chất xúc tác là chất có khả năng làm thay đổi tốc độ của phản ứng hoá học, nhưng không tham gia vào sản phẩm cuối cùng của phản ứng”.

Năm 1897 -1903

      Pôn Xabachiê (1854 - 1941) và V.N. tpachiep (1867 - 1952) hầu.như đồng thời, nhưng độc lập với nhau, nghiên cứu về các phản ứng xúc tác dị thể trong hoá học hữu cơ. Người ta đã xác nhận nhiều dữ kiện về tính chọn lọc của chất xúc tác. Cả hai tác giả đều cho rằng : trong phản ứng xúc tác, chất xúc tác tạo với chất phản ứng những hợp chất trung gian không bền. Vấn đề cũng đã trở nên rõ ràng là, không thể giải thích bản chất cũa xúc tác dị thể chỉ bằng những hiện tượng vật lí.