I. HISTORIA DE LA CAT�LISIS
DE LA EDAD DE LA PIEDRA A LA EDAD DEL ORO NEGRO
EN LA Edad Media los conocimientos relacionados con las transformaciones qu�micas eran manejados a nivel de magia y poderes sobrenaturales por un grupo de "iniciados". En este contorno los "iniciados" o alquimistas observaron que la presencia de algunos elementos extra�os en una mezcla, hac�a posible la obtenci�n de algunos productos �tiles al hombre. Desconociendo la naturaleza del fen�meno llegaron a imaginar que deber�a haber alguna substancia que cambiara los metales comunes como el plomo y el hierro en el metal m�s valioso hasta entonces conocido, el oro. A esta misteriosa substancia nacida de la imaginaci�n del hombre se le llam� la piedra filosofal. Analizando su significado se puede deducir que el vocablo "piedra" posiblemente provino de la observaci�n generalizada de que un mineral o substancia s�lida era el causante de los fen�menos observados. El vocablo filosofal es claramente calificativo de una concepci�n puramente imaginativa del fen�meno. Siglos pasaron en esta b�squeda sin que se lograra transformar m�s que el hierro en sulfuro de hierro (pirita) al que se le conoce como el "oro de los tontos", por el brillo y color similares que este material tiene con el oro. El desconocimiento de los principios de la termodin�mica cl�sica impidi� a los alquimistas saber que intentaban llevar a cabo un proceso imposible de realizar.
La acumulaci�n de experiencias y observaciones en este campo de las transformaciones casi m�gicas, llev� a la asimilaci�n de estos fen�menos en una definici�n propuesta por Berzelius en 1836.
La descripci�n textual del fen�meno es la siguiente: "Se ha probado que algunas substancias simples o compuestas, solubles o insolubles, tienen la propiedad de ejercer sobre otras sustancias un efecto muy diferente al de la afinidad qu�mica. A trav�s de este efecto ellas producen descomposici�n en los elementos de esas substancias y diferentes recombinaciones de esos elementos, de los cuales ellas permanecen separadas[...] Esta nueva fuerza desconocida hasta hoy es com�n a la naturaleza org�nica e inorg�nica. Yo no creo que sea una fuerza completamente independiente de las afinidades electroqu�micas, por el contrario, es una nueva manifestaci�n de esa afinidad. Sin embargo, como no podemos ver su conexi�n y mutua dependencia es m�s conveniente dar a esta fuerza un nombre separado. Yo la llamar� fuerza catal�tica y llamar� a la descomposici�n de substancias por esta fuerza cat�lisis, de manera similar que a la descomposici�n de substancias por la afinidad se le llama an�lisis."
En contraste con la piedra filosofal que fue el sue�o de los alquimistas, los catalizadores no pueden transmutar los metales baratos en oro, aun cuando llegan a producir materiales valiosos a partir de materia prima de poco valor.
La reacci�n catal�tica m�s antigua promovida por el hombre es la fermentaci�n del vino, la cual seg�n an�lisis de textos antiguos debi� haber empezado aproximadamente 5 000 a�os a.C. Esta reacci�n tan �nica que puede ser considerada como una bendici�n de la naturaleza (o la inversa para unos pocos) es una reacci�n de cat�lisis enzim�tica, en la cual la enzima zimasa transforma selectivamente los az�cares en alcohol. �Recuerde que la calidad depende de la enzima y la cantidad de usted!
Le sigue en edad de aplicaci�n la hidr�lisis de grasas animales para la manufactura
de jab�n, utilizando como catalizador las cenizas de la madera (ricas en �xido
de potasio).1![[Nota 1]](../imgs/mcomments.gif){kind=small}
En la Edad Media los alquimistas llevaban a cabo algunas reacciones catal�ticas para producir compuestos como el �cido sulf�rico, sin embargo, fue hasta principios del siglo XIX cuando ya hubo una generalizaci�n de los hechos:
1812 Thenard observ� la descomposici�n espont�nea del agua oxigenada al adicionar polvos met�licos.
1817 Sir Humphrey Davy report� que un hilo de platino en contacto con alcohol se pon�a incandescente, a la vez que aparec�a simult�neamente �cido ac�tico.
1825 Fumiseri sugiri� que deb�a existir un lazo posible entre la adsorci�n y la reacci�n qu�mica, dando importancia a la heterogeneidad de las superficies.
1831 Se encuentra la primera patente para la oxidaci�n de S02 catalizada por esponja de platino.
1834 Faraday hace menci�n al fen�meno de envenenamiento de los metales por ciertas impurezas.
1836 Berzelius agrup� todas esas observaciones atribuy�ndolas a una fuerza misteriosa capaz de destruir las uniones moleculares.
1915 Empieza la explotaci�n industrial del proceso de s�ntesis de amoniaco descubierto por Haber, el cual es catalizado por el hierro.
1920 Aparece el primer libro de cat�lisis escrito por Paul Sabatier y que de alguna manera fue la punta del iceberg de la serie de conocimientos y aplicaciones futuras.
A partir de los a�os 1939-1940 con la guerra vino la explotaci�n masiva de
los recursos petroleros. Fundamentalmente el crecimiento de esta industria en
esos a�os estuvo ligado al desarrollo de un catalizador, el catalizador de desintegraci�n.
Este proceso produce la ruptura de mol�culas pesadas del petr�leo en mol�culas
o fracciones m�s ligeras para su uso en gasolinas principalmente. Este catalizador
ha sido mejorado a trav�s del tiempo en varias ocasiones, siendo actualmente
el m�s utilizado en la refinaci�n del petr�leo. En la actualidad se considera
que de los procesos de transformaci�n qu�mica del petr�leo el 90% son catal�ticos.
Hasta la fecha el desarrollo y mejoramiento tecnol�gico de los procesos del
petr�leo ha ido m�s r�pido que la comprensi�n de los numerosos fen�menos que
est�n involucrados en ellos. Esto hace que en algunos aspectos se considere
que la cat�lisis2 es
una disciplina tecnol�gica y emp�rica, m�s que de investigaci�n cient�fica.
Sin embargo, a partir de mediados de los a�os setenta el estudio de los fen�menos
catal�ticos ha crecido muy fuertemente de manera que se puede considerar en
la actualidad una rama de la ciencia.
Entre los procesos catal�ticos m�s importantes por su volumen de aplicaci�n en estos momentos se pueden citar:
- La s�ntesis de amoniaco, producto del cual M�xico ten�a planeado ser el mayor productor del mundo.
- La s�ntesis de �cido sulf�rico, de la cual se dec�a hasta hace unos a�os que su producci�n era un �ndice del grado de desarrollo industrial de un pa�s.
- La hidrogenaci�n de aceites y grasas vegetales para consumo alimenticio.
- La desintegraci�n catal�tica que aumenta el rendimiento del petr�leo en productos ligeros.
- La reformaci�n de gasolinas para uso en autom�viles y camiones.
- Los convertidores catal�ticos en los escapes de autom�vil para disminuir la contaminaci�n atmosf�rica.
- Los procesos de hidrotratamiento (hidrodesulfuraci�n, hidrodenitrogenaci�n, hidrodemetalizaci�n) para disminuir impurezas del petr�leo.
