Химический ингибитор (от лат inhibeo – остановить, сдержать) является реагентом или процессом, который замедляет или полностью останавливает химическую реакцию. Он является противоположностью катализатора.
Понятие ингибитор
Чтобы понять сам процесс, давайте сопоставим химическую реакцию с обычным вождением автомобиля. Начнем движение по «реагентам» и закончим его в пункте назначения. Во время вождения мы нажимаем на скорость, чтобы двигаться быстрее или тормозим перед опасным участком. Чтобы замедлить автомобиль мы используем тормоза, которые в данном случае являются ингибитором транспортного средства.
В химии реагенты представляют собой молекулы, которые замедляют или прекращают химическую реакцию.
Виды реагентов
Существуют два вида ингибиторов: обратимые и необратимые. Первые вещества замедляют процесс, но не останавливают его полностью, а вторые – предотвращают возникновение нежелательной реакции.
Почему полезны замедляющие реагенты?
Химические ингибиторы полезны по ряду причин.
- Во-первых, продукты реакции часто продолжают создавать нежелательное новое вещество. Во-вторых, некоторые реакции, вызванные большим количеством дополнительного тепла, могут привести к опасной ситуации. Ингибиторы предотвращают химическое повреждение или распад готовой продукции. Хорошим примером этого является антикоррозийное покрытие кузова автомобиля.
- При производстве полимеров реакционные ингибиторы используют для модификации свойств конечного полимерного продукта, а также для увеличения его полезности. Например, полиэтилен, используемый для изготовления пластиковых кувшинов и пакетов, изготовлен из одних и тех же реагентов. Более длинные полимерные цепи образуют сильные тонкие пленки. Если пустить пузырьки кислорода через реакционный сосуд, образуется более толстый пластик. Пластификаторы и связующие вещества представляют собой другие классы соединений, добавленные к реакции химического синтеза полимера, чтобы изменить гибкость и жесткость конечного продукта.
- В качестве другого примера можно рассмотреть серебро. Такие украшения часто покрывают родиевым металлом или прозрачным полимером, чтобы предотвратить образование темно-серых сульфидов металла и убрать тусклость. Полимерное покрытие является ингибитором.
Общие химические ингибиторы
Существует множество различных типов химических реагентов. Некоторые из наиболее распространенных типов включают ингибиторы коррозии, обратимые и необратимые реагенты ферментов, микробные ингибиторы, консерванты и УФ-стабилизаторы.
- Ингибиторы коррозии предотвращают кислотное окисление металлов и сплавов под воздействием окружающей среды. Они жизненно важны в промышленно-химических процессах. Обычно ингибиторы коррозии наносят на поверхность, чтобы предотвратить ее повреждение.
- В биохимии фермент является белковым катализатором для химической реакции. Его ингибирование белком – это важный процесс регуляции внутри самой клетки. Существует три вида обратимых ферментных ингибиторов: конкурентные, неконкурентные и бесконкурентные, которые классифицируются в зависимости от того, где они связываются с ферментом. Такие вещества часто используют в лекарственных средствах, включающих ингибиторы сульфамидных препаратов и природные ингибиторы, используемые в эмбриональном развитии.
- Антибактериальные соединения действуют как ингибиторы микробов. Триклозан представляет собой соединение, входящие в состав мыла, которое убивает бактерии и препятствует процессу создания наружных клеточных мембран. Бытовой отбеливатель вызывает критические бактериальные белки, которые неизбежно склеиваются вместе, препятствуя росту бактерий.
- Подкласс микробных ингибиторов – консерванты. Такие молекулы замедляют окисление или порчу продуктов, напитков, кремов, лосьонов и косметических средств, при этом не убивают бактерии или дрожжи. Примером может служить сорбат калия, который обычно добавляют к фруктовым сокам для предотвращения роста дрожжей и нежелательной ферментации.
- Повысить устойчивость полимеров к УФ-излучению и продлить срок эксплуатации помогают УФ-стабилизаторы. Добавка вбирает в себя свет, вступая в реакцию с продуктами первичного разложения, и ингибирует нежелательные процессы. Ее наносят поверх полимера или вводят в внутрь при производстве.
Итак, ингибиторы необходимы для нашей жизни. Они замедляют реакции, делая их более контролируемыми. Без воздействия реагентов некоторые химические процессы могли бы остановиться, а молекулы полностью израсходоваться.
805
