La catalyse est à la fois un moyen, auquel l'industrie chimique a constamment recours pour effectuer ses transformations de la façon la plus efficace et la plus rentable, et une « réminiscence », dans la chimie du xxie siècle, de son lointain passé alchimique.
On entend par catalyse l'accélération d'une transformation chimique par l'adjonction d'un corps auxiliaire, en quantité minime. De surcroît, ce corps, appelé catalyseur, est récupérable après coup et peut donc resservir. De deux choses l'une : ou bien le catalyseur fait partie du même milieu que les espèces chimiques réactionnelles – une phase gazeuse ou liquide, en règle générale – et l'on parle de catalyse homogène ; ou bien le catalyseur, typiquement un solide en présence d'un mélange de gaz ou d'une solution liquide, appartient à un état de la matière différent, et l'on parle de catalyse hétérogène.
Dans l'un et l'autre cas, il suffit de très peu de catalyseur pour manifester son action. Des quantités de l'ordre de un pour mille, en masse, sont en règle générale plus que suffisantes. L'expression « quantité catalytique » est d'ailleurs passée dans la langue commune, pour dénoter une toute petite quantité.
Faut-il un exemple ? Efforcez-vous de faire brûler un morceau de sucre dans la flamme d'un réchaud ou d'un briquet. Vous n'y parvenez pas : ce combustible contient beaucoup de calories, et il ne brûle pas. À la rigueur, l'élévation de température le fait se caraméliser. En revanche, dès que vous le saupoudrez d'un peu de cendre, de bois ou de cigarette, vous assistez à sa combustion, devenue alors aisée. Il y a là une catalyse hétérogène, puisque cendre et sucre ne se mélangent pas. Elle provient de traces de métaux lourds, comme le cadmium, présents dans les cendres.
Ce phénomène de la catalyse surprend, car il est en apparence paradoxal. Comment donc le catalyseur peut-il influencer la transformation qu'il catalyse sans en être lui-même, semble-t-il, affecté ? En règle générale, lorsque dans un phénomène quelconque A agit su […]
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