Հիդրոգենացում

Հիդրոգենացում (լատ. hidrogenium— ջրածին), հիդրում, քիմիական տարրերին և միացություններին ջրածնի միացման կատալիտիկ ռեակցիա։ Հակադարձ ռեակցիան՝ քիմիական միացություններից ջրածնի պոկումը, կոչվում է դեհիդրոգենացում։ Հիդրոգենացումն և դեհիդրոգենացումն օքսիդավերականգնման ռեակցիաներ են և միմյանց հետ կապված են շարժուն հավասարակշռությամբ, օրինակ, էթիլսպիրտի կատալիտիկ փոխարկումը քացախալդեհիդի՝

$C_{2}H_{5}OH{\rightleftarrows }CH_{3}CHO+H_{2}$։

Ջերմաստիճանի բարձրացումը և ջրածնի ճնշման ցածրացումը նպաստում են քացախալդեհիդի, իսկ հակառակ դեպքում՝ էթիլսպիրտի առաջացմանը։ Որպես հիդրոգենացման կատալիզատորներ օգտագործում են մետաղներ (Fe, Pt, Ni, Co, Pd և այլն), օքսիդներ ($NiO,Cr_{2}O_{3}<,PtO_{2},MoO_{2}$ և այլն), սուլֆիդներ ($WS_{2},MoS_{2},Cr_{n}S_{m}$ և այլն)։ Հիդրոգենացման ժամանակ կատալիզատորի մակերևույթին ադսորբվում են ջրածինը և հիդրոգենացվող մոլեկուլները՝ առաջացնելով ակտիվ կոմպլեքս, որը հետագայում փոխարկվում է հիդրոգենացման վերջնանյութի։ Ըստ հիդրոգենացվող նյութերի և կատալիզատորների բնույթի, հիդրոգենացումը կարող է ընթանալ սենյակային կամ բարձր (մինչև 500 °C) ջերմաստիճաններում, նորմալ կամ մինչև 1000 մթն ճնշման տակ, ավտոկլավներում։ Տարբերում են հիդրոգենացման ռեակցիաների երեք խումբ.

1. ջրածնի միացումը քիմիական տարրերին կամ չհագեցած միացություններին՝

$N_{2}+3H_{2}=2NH_{3}$

$CH_{3}-CH=CH_{2}+H_{2}\to CH_{3}CH_{2}CH_{3}$

2. վերականգնում՝ ջրածնի միաժամանակյա միացումով՝

$CO+3H_{2}=CH_{4}+H_{2}O$

3. ջրածնի միացում՝ ֆունկցիոնալ խմբի միաժամանակյա պոկումով կամ ցիկլի բացումով։ Վերջին տիպի ռեակցիաները կոչվում են նաև հիդրոգենոլիզ։

Կատալիզատորների բնույթից և բաղադրությունից կախված միևնույն նյութի հիդրոգենացման ժամանակ կարելի է ստանալ տարբեր նյութեր, օրինակ, արդյունաբերության մեջ ածխածնի ենթօքսիդը ($CO$) ցինկքրոմային օքսիդների առկայությամբ, 300—400 °C-ում և ջրածնի 20—30 Մն/մ² (200—300 կգ/սմ²) ճնշման տակ հիդրոգենացնելիս առաջանում է մեթիլսպիրտ։ Նույն կատալիզատորի այլ բաղադրության դեպքում կարելի է սինթեզել բարձրամոլեկուլային սպիրտներ, տարբեր կատալիզատորների առկայությամբ՝ բենզին, պինդ պարաֆիններ, թթվածին պարունակող օրգանական միացություններ։ Հիդրոգենացման են ենթարկվում նաև ալդեհիդները, նիտրիլները և կրկնակի կապերով միացությունները։ Արդյունաբերության մեջ հիդրոգենացմամբ ստանում են մեթիլսպիրտ, ամոնիակ, կապրոնի և նայլոնի արտադրության միջանկյալ նյութեր և այլն, հեղուկ ճարպերի հիդրոգենացմամբ՝ մարգարին։ Հիդրոգենացումը լայնորեն կիրառվում է միջանկյալ նյութերի ստացման համար, օրինակ, ֆենոլից ցիկլոհեքսանոլ, բենզոլից ցիկլոհեքսան, ադիպինաթթվի դինիտրիլից հեքսամեթիլենդիամին, անիլինից ցիկլոհեքսիլամին։

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 6, էջ 391)։