DASAR-DASAR KATALIS DAN KATALISIS
Pada banyak reaksi:
Ada suatu substansi atau bahan atau zat yang bukan reaktan dan
juga bukan produk, tetapi dapat dan bahkan sangat mempengaruhi
kecepatan reaksinya. Substansi inilah yang dinamakan katalis (atau
katalisator). Berzellius pada tahun 1835 merupakan orang (ilmuwan)
yang pertama kali menggunakan istilah katalis.
Pendefinisian katalis:
Katalis merupakan suatu zat atau substansi yang dapat
mempercepat reaksi (dan Cmengarahkan atau mengendalikannya), tanpa
terkonsumsi oleh reaksi, namun bukannya tanpa bereaksi. Katalis
bersifat mempengaruhi kecepatan reaksi, tanpa mengalami perubahan
secara kimiawi pada akhir reaksi. Peristiwa / fenomena / proses
yang dilakukan oleh katalis ini disebut katalisis.
Istilah negative catalyst (atau inhibitor) merujuk kepada zat
yang berperan menghambat atau memperlambat berlangsungnya
reaksi.
BEBERAPA GAMBARAN TENTANG KATALIS
(1) Katalis berperan mempercepat reaksi (meningkatkan
kecepatan/laju reaksi)
(2) Katalis tidak muncul di dalam persamaan stoikiometri reaksi,
karena katalis bukanlah reaktan dan juga bukan produk. Hal berlaku
secara umum, kecuali pada kasus reaksi autokatalitik. Katalis
muncul di dalam mekanisme reaksi, serta muncul (secara langsung
maupun tidak langsung) dalam persamaan kecepatan reaksi.
(3) Kuantitas atau banyaknya katalis tidak mengalami perubahan
selama reaksi berlangsung. Kendatipun demikian, seiring dengan
berlangsungnya proses, pada kenyataannya katalis dapat mengalami
perubahan sifat-sifat kimia dan fisika secara irreversibel yang
mengarah kepada terjadinya deaktivasi.
(4) Komposisi kimiawi suatu katalis tidak berubah pada akhir
reaksi.
(5) Katalis dibutuhkan oleh suatu reaksi dalam kuantitas yang
sangat sedikit. Contoh: 1 gram katalis logam Pt dibutuhkan untuk
reaksi penguraian 108 liter H2O2.
(6) Jika lebih dari 1 (satu) reaksi berlangsung secara simultan
pada saat yang bersamaan, maka pada umumnya katalis mempengaruhi
arah atau selektivitas atau spesifisitas reaksi. Artinya, katalis
bersifat unik (spesifik); katalis tertentu hanya mempercepat jenis
reaksi tertentu.
(7) Katalis tidak mengubah atau menggeser kesetimbangan reaksi,
termasuk semua sifat termodinamikanya, seperti kecenderungan
keberlangsungan reaksi (berdasarkan perubahan energi bebas Gibbs
reaksi, G), besarnya panas reaksi (H), harga tetapan kesetimbangan
reaksi (K), dan konversi maksimum reaksi (Xe) yang dapat dicapai
pada kondisi tertentu. Dengan atau tanpa katalis, sifat-sifat
termodinamika reaksi tidak mengalami perubahan. Katalis hanya
berpengaruh terhadap sifat kinetika reaksi.
(8) Katalis tidak memulai berlangsungnya suatu reaksi, tetapi
mempengaruhi kecepatan reaksinya. Katalis hanya mempromosikan
reaksi-reaksi yang perubahan energi bebas Gibbs (G)-nya berharga
negatif. Dengan kata lain, katalis tidak mampu mempercepat suatu
reaksi, pada kondisi tertentu, yang secara termodinamika tidak
dapat berlangsung.
(9) Katalis hanya mempercepat reaksi untuk mencapai
kesetimbangan (Bandingkan 2 grafik profil konversi reaksi versus
waktu reaksi yang diilustrasikan pada gambar di bawah ini. Reaksi
yang menggunakan katalis jauh lebih cepat mencapai kesetimbangan
dibandingkan dengan reaksi tanpa katalis).
Karena tetapan kesetimbangan reaksi (K) yang merupakan
perbandingan antara tetapan kecepatan reaksi ke kanan terhadap
tetapan kecepatan reaksi ke kiri tidak mengalami perubahan, maka
katalis bersifat mempercepat reaksi dalam kedua arah. Artinya,
katalis yang mempercepat reaksi ke kanan juga akan mempercepat
reaksi ke kiri (reaksi balik). Contoh: logam baik digunakan sebagai
katalis reaksi hidrogenasi dan sekaligus dehidrogenasi.
(10) Katalis mempunyai suhu operasi optimum
(11) Katalis dapat teracuni oleh suatu zat dalam jumlah yang
sangat sedikit yang disebut racun katalis. Contoh:
(12) Keaktifan katalis dapat diperbesar oleh suatu zat yang
disebut pemercepat katalis (promotor). Contoh: Efisiensi katalis
CuO-ZnO yang digunakan untuk mengkatalisis reaksi shift conversion
(CO (g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g)) pada proses pembuatan pupuk
urea ditingkatkan melalui penambahan promotor Al2O3.
(13) Pada reaksi-reaksi tertentu, terdapat salah satu produk
reaksi yang dapat berfungsi sebagai katalis untuk reaksi yang
bersangkutan. Zat atau produk reaksi ini disebut autokatalis,
sedangkan reaksinya biasa disebut reaksi autokatalitik. Contoh:
(14) Katalis yang dapat menghambat atau memperlambat kecepatan
reaksi disebut katalis negatif (atau inhibitor). Contoh:
Berdasarkan gambaran tersebut di atas, katalis mempunyai tiga
fungsi katalitik, yakni:
1. Aktivitas
(berkaitan dengan kemampuannya mempercepat reaksi),
2. Selektivitas atau spesifisitas
(berkaitan dengan kemampuannya mengarahkan suatu reaksi),
dan
3. Stabilitas atau lifetime
(berkaitan dengan kemampuannya menahan hal-hal yang dapat
mengarahkan terjadinya deaktivasi katalis). Untuk setiap reaksi
yang dikatalisisnya, katalis harus mempunyai aktivitas kimia,
selektivitas, dan stabilitas yang cukup tinggi.
Peningkatan aktivitas tersebut memberikan beberapa keuntungan
sbb:
Kecepatan reaksi yang lebih tinggi untuk kondisi operasi yang
sama.
Kecepatan reaksi yang sama, tetapi dengan throughput yang lebih
tinggi atau ukuran reaktor yang lebih kecil.
Kecepatan reaksi yang sama pada kondisi yang lebih lunak (berupa
suhu atau tekanan operasi yang lebih rendah), dengan yield
meningkat, operasi menjadi lebih mudah, deaktivasi berkurang, dan
selektivitas yang lebih baik.
SEBERAPA BESAR KATALIS DAPAT MEMPERCEPAT REAKSI?
Bisa sampai jutaan kali lipat, bahkan lebih!!!
Ilustrasi:
Reaksi hidrogenasi etilena menjadi etana: C2H4 (g) + H2 (g) C2H6
(g) yang dikatalisis oleh katalis oksida Cu-Mg (CuO-MgO)
Berdasarkan penelitian, diketahui bahwa kecepatan reaksi
tersebut di atas yang dinyatakan dalam persamaan kinetika reaksi
berorde-satu terhadap tekanan parsial gas H2 untuk:
BAGAIMANA KATALIS DAPAT MEMPERCEPAT REAKSI?
Katalis dapat mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi
aktivasi reaksi. Energi aktivasi reaksi merupakan banyaknya energi
minimum yang dibutuhkan oleh reaksi agar reaksi dapat berlangsung.
Perhatikan gambar berikut ini (hubungan antara energy of reacting
particles versus reaction path untuk kasus reaksi eksotermik):
Keterangan gambar:
Ea1 energi aktivasi reaksi tanpa katalis
(complex atau intermediates yang mempunyai energi potensial yang
tinggi
mengakibatkan kecepatan reaksi yang rendah)
Ea2 energi aktivasi reaksi dengan katalis
(barrier energy yang lebih rendah dibandingkan dengan reaksi
tanpa katalis
mengakibatkan kecepatan reaksi yang makin tinggi)
Hr panas reaksi = H reaktan H produk reaksi
Penurunan energi aktivasi reaksi disebabkan oleh terjadinya
pembentukan alur atau mekanisme reaksi yang berbeda (yakni antara
reaksi tanpa katalis dan reaksi dengan katalis). Bahkan, untuk
suatu jenis reaksi yang sama, alur atau mekanisme reaksi yang
terbentuk akibat penggunaan suatu katalis tertentu akan berbeda
dengan alur atau mekanisme reaksi yang terbentuk akibat penggunaan
katalis yang lain. Dengan demikian, katalis hanya bersifat
memberikan alternatif. Berdasarkan teori keadaan-transisi (atau
teori kompleks aktif), katalis mampu menurunkan hambatan energi
potensial (potential energy barrier) yang harus dilalui oleh
reaktan-reaktan untuk membentuk produk-produk reaksi.
PENGGOLONGAN KATALIS
# Penggolongan katalis berdasarkan fasenya di dalam sistem
reaksi:
(1) Katalis homogen
Yakni jika fase katalis sama dengan fase reaktan dan fase produk
reaksi (atau: fase katalis = fase reaksi). Yang paling umum berupa
fase cair, dengan katalis dan reaktan berada dalam larutan.
Sifat-sifat katalis homogen:
Keunggulan: aktivitas dan selektivitasnya tinggi, tidak mudah
teracuni oleh keberadaan pengotor, mudah dioperasikan, mudah
dimodifikasi, mudah untuk dipelajari.
Kekurangan: sulit dipisahkan dari campuran reaksi, kurang stabil
pada suhu tinggi. Karena alasan-alasan tersebut, katalisis homogen
terbatas penggunaannya di industri, biasanya dalam pembuatan zat
kimia khusus, obat-obatan, dan
makanan; kecuali pada produksi asam asetat, proses alkilasi
olefin, dan hidroformilasi.
Contoh katalis homogen:
Reaksi berkatalis homogen, fase gas
CO (g) + O2 (g) CO2 (g) katalis: NO (g)
CH3CHO (g) CH4 (g) + CO (g) katalis: uap I2
Reaksi berkatalis homogen, fase cair
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 katalis: asam
CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH katalis: asam
Proses katalitik pada reaksi berkatalis homogen berlangsung
melalui pembentukan senyawa kompleks dan penyusunan ulang antara
molekul-molekul reaktan dengan ligan katalis.
(2) Katalis heterogen
Yakni jika fase katalis tidak sama dengan fase reaktan dan/atau
fase produk reaksi (atau: fase katalis fase reaksi).
Pada umumnya: fase katalis padatan
fase reaksi gas
Sifat-sifat katalis heterogen: Mudah dipisahkan dari campuran
reaksi Tahan dan stabil terhadap suhu relatif tinggi
Mudah disiapkan dalam bentuk pellet katalis padat. Konstruksinya
sederhana
Hingga tahun 1980-an: sekitar 90% katalis yang digunakan di
dalam proses industri kimia berupa katalis heterogen.
Contoh:
Katalis padat Fe untuk Proses Haber pada pembuatan amonia:
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g)
Katalis padat Fe2O3-BiO2 untuk oksidasi amonia pada pembuatan
asam nitrat:
4 NH3 (g) + 5 O2 (g) 4 NO (g) + 6 H2O (g)
Katalis padat Ni pada hidrogenasi hidrokarbon:
R1CH=CHR2 (l) + H2 (g) R1CH2CH2R2 (l)
(minyak tak jenuh) (lemak jenuh)
Katalis arang (C) pada pembuatan asam khlorida:
H2 (g) + Cl2 (g) 2 HCl (g)
# Penggolongan katalis berdasarkan keberadaannya di alam:
(1) Katalis biokimia
Disebut juga enzim. Merupakan senyawa protein berukuran
koloid.
Dijumpai dalam sistem biokimia dan makhluk hidup.
Contoh: enzim-enzim dalam sistem pencernaan tubuh manusia
enzim-enzim dalam tumbuhan
Bekerja pada suhu ambient.
Setiap enzim mempunyai suhu optimum (suhu operasi ketika
aktivitasnya mencapai maksimum). Peningkatan suhu di atas suhu
optimumnya akan mengakibatkan kerusakan enzim (denaturasi
protein).
(2) Katalis yang dibuat oleh manusia (man-made catalyst)
Bekerja pada suhu relatif tinggi. Sebagian besar berupa katalis
padat.
Contoh: Katalis V2O5 untuk reaksi oksidasi SO2 : SO2 (g) + O2
(g) SO3 (g)
Katalis Fe-base untuk reaksi sintesis amonia: N2 (g) + 3 H2 (g)
2 NH3 (g)
Katalis oksida Cu-Zn untuk reaksi sintesis metanol: CO (g) + 2
H2 (g) CH3OH (g)
KINETIKA REAKSI BERKATALIS HOMOGEN
Proses katalitik pada reaksi berkatalis homogen berlangsung
melalui tahap-tahap:
1. Tahap pembentukan senyawa kompleks / intermediates (tahap
koordinasi)
2. Tahap penyusunan ulang antara molekul-molekul reaktan dengan
ligan katalis (tahap interaksi ligan), dan
3. Tahap eliminasi produk reaksi
Penentuan persamaan kinetika reaksi berkatalis homogen,
berdasarkan mekanismenya, dilakukan dengan cara yang sama (analog)
dengan kinetika reaksi homogen (yang sudah dipelajari dalam materi
perkuliahan sebelumnya), dengan berbantuankan hubungan pendekatan
neraca massa katalis.
Contoh:
KOMPONEN-KOMPONEN KATALIS
Katalis dibentuk dari komponen-komponen yang dapat menunjang
sifat katalis yang diharapkan, seperti aktif, selektif, panjang
usia (stabil terhadap gangguan fisika, kimia, termal, dan mekanik),
dan murah.
Khusus untuk katalis heterogen, pada kondisi tertentu dibutuhkan
sifat-sifat lain seperti: konduktivitas termal yang tinggi serta
kemampuan menghasilkan distribusi aliran yang merata dan pressure
drop yang rendah di sepanjang unggun (bed).
Untuk memenuhi sifat-sifat tersebut di atas, pada umumnya
katalis padat dibentuk dari tiga komponen utama sebagai berikut
:
1. Komponen (atau fasa) aktif
Fungsi: aktivitas kimia, mengemban fungsi utama katalis untuk
mempercepat dan mengarahkan reaksi. Pengelompokan fasa aktif
katalis disajikan dalam tabel berikut:
2. Penyangga (support atau carrier)
Fungsi: luas permukaan yang tinggi, porositas, sifat-sifat
mekanik, kestabilan, aktivitas fungsional ganda, modifikasi
komponen aktif. Jenis: oksida dengan melting point tinggi, tanah
liat, karbon.
3. Promotor
Fungsi pada komponen aktif: elektronik, morfologi,
poisoning.
Fungsi pada penyangga: struktural, inhibisi aktivitas, promosi
aktivitas.
DEAKTIVASI KATALIS
Seiring dengan berlangsungnya proses, katalis dapat mengalami
perubahan sifat kimia dan fisika secara reversibel maupun
ireversibel yang mengarah kepada terjadinya penurunan (atau
kehilangan) aktivitasnya. Semua katalis akan mengalami penurunan
(atau kehilangan) aktivitasnya sepanjang waktu penggunaan (time on
stream, TOS). Peristiwa inilah yang dinamakan deaktivasi.
Deaktivasi reversibel bersifat sementara, sehingga katalis dapat
diaktifkan kembali dan diregenerasi; sedangkan deaktivasi
ireversibel bersifat permanen, sehingga harus dilakukan penggantian
katalis baru.
Proses deaktivasi dapat berlangsung:
sangat cepat, seperti pada katalis-katalis perengkahan
(cracking) hidrokarbon, atau
sangat lambat, seperti pada katalis besi promoted untuk reaksi
sintesis amonia, yang dapat digunakan selama beberapa tahun tanpa
kehilangan aktivitas secara berarti (signifikan).
Deaktivasi katalis dapat mempengaruhi kinerja reaktor. Penurunan
jumlah active sites katalis dapat menurunkan aktivitas
katalitiknya. Katalis yang telah terdeaktivasi harus diregenerasi
atau bahkan diganti secara periodik. Dengan mengetahui hal-hal yang
dapat menyebabkan deaktivasi, bagaimana deaktivasi dapat
mempengaruhi performa katalis, bagaimana mencegah terjadinya
deaktivasi, serta bagaimana meregenerasi katalis yang telah
terdeaktivasi, maka persoalan deaktivasi ini dapat diminimasi.
Ada 3 macam penyebab deaktivasi secara garis besar, yakni:
fouling (pengerakan),
poisoning (peracunan), dan
sintering.
# FOULING (PENGERAKAN)
Deaktivasi katalis akibat pengerakan pada umumnya berlangsung
cepat.
Pengerakan terjadi jika ada zat-zat dalam reaktor (bisa reaktan,
produk, atau intermediet) terdeposit di atas permukaan katalis dan
menutup pori-pori (atau active sites) katalis secara fisik.
Karbon (coke/kokas) merupakan bentuk kerak yang paling umum, dan
proses pembentukannya dinamakan coking. Misalnya, pembentukan coke
(C) pada reaksi perengkahan hidrokarbon dengan katalis
silika-alumina: C10H22 C5H12 + C4H10 + C(s)
Bentuk coke yang terbentuk bergantung kepada jenis katalis,
suhu, dan tekanan parsial senyawasenyawa karbonnya.
Beberapa hal yang dapat dilakukan untuk meminimasi coking:
# mengoperasikan reaktor dengan waktu tinggal yang singkat
# menambahkan hidrogen ke dalam aliran proses, untuk
mengkonversi karbon (fase gas) menjadi metana
# meminimasi suhu upstream dari unggun (bed) katalis, karena
karbon (fase gas) kurang mudah terbentuk pada suhu rendah.
POISONING (PERACUNAN)
Deaktivasi katalis akibat peracunan pada umumnya berlangsung
lambat.
Peracunan disebabkan oleh adsorpsi kimia (chemisorption) zat-zat
dalam aliran proses. Zatzat ini kemudian menutup atau memodifikasi
active sites pada katalis. Racun dapat menyebabkan perubahan
morfologi permukaan katalis, baik melalui rekonstruksi permukaan
maupun relaksasi permukaan, atau memodifikasi ikatan antara katalis
logam dengan supportnya.
Zat yang bisa menjadi racun pada umumnya adalah pengotor
(impurity) dalam aliran umpan, namun produk dari reaksi yang
diinginkan pun bisa berperan sebagai racun.
Ada 3 jenis utama racun, yaitu:
1) Molekul-molekul dengan heteroatom yang reaktif (misal:
sulfur)
2) Molekul-molekul dengan ikatan kompleks antar atom (misal:
hidrokarbon tak jenuh)
3) Senyawa-senyawa logam atau ion-ion logam (misal: Hg, Pd, Bi,
Sn, Cu, Fe)
Toksisitas sebuah racun P ditentukan oleh besarnya perubahan
entalpi adsorpsi racun P dan perubahan energi bebas proses
adsorpsi, yang menentukan besarnya konstanta kesetimbangan adsorpsi
kimia oleh racun P (KP). Fraksi permukaan katalis yang tertutupi
oleh racun P yang teradsorp secara reversibel (P) dapat dihitung
menggunakan isoterm adsorpsi Langmuir:
Ikatan antara racun dengan katalis (atau support katalis) dapat
berlangsung lemah atau kuat. Jika ikatannya kuat, peracunan akan
mengakibatkan terjadinya deaktivasi yang ireversibel. Namun jika
ikatannya sangat lemah, deaktivasi katalis yang teramati dapat
dibalikkan dengan cara mengeliminasi (menghilangkan) pengotor
(racun) dari aliran umpan.
Racun katalis dapat dihilangkan dengan cara:
Pemisahan secara fisik, atau
Treatment kimia, untuk mengkonversi zat racun menjadi
senyawa-senyawa yang nontoksik, yaitu dengan oksidasi (untuk jenis
racun 1)) dan hidrogenasi (untuk jenis racun 2)). Jika produk
reaksi dapat berperan sebagai racun, maka reaktor harus
dioperasikan pada tingkat konversi yang rendah, dan/atau memisahkan
produk tersebut secara selektif pada tahap intermediet (untuk jenis
reaktor multitahap).
SINTERING
Deaktivasi katalis akibat sintering disebabkan oleh pertumbuhan
atau aglomerasi kristal yang akan mengubah struktur kimia katalis
atau support-nya. Structural rearrangement yang teramati selama
sintering mengakibatkan penurunan luas permukaan katalis, dan
karenanya, mengakibatkan penurunan banyaknya active sites katalis
secara ireversibel.
Pada umumnya sintering berlangsung jika suhu lokal katalis
melampaui sepertiga hingga setengah dari suhu leleh (melting-point,
Tm)-nya. Batas atas suhu (yaitu Tm) diterapkan pada kondisi kering,
sedangkan batas bawah suhu (yaitu 1/3 Tm) diterapkan jika ada
steam/kukus/uap dalam aliran proses. Hal ini dikarenakan steam
memudahkan terjadinya reorganisasi beberapa logam, alumina, dan
silika.
Berikut adalah daftar beberapa katalis logam dengan suhu
sintering-nya.
Untuk mencegah terjadinya sintering (dan/atau proses aglomerasi
kristal), katalis biasanya dimodifikasi melalui penambahan komponen
stabilizer yang mempunyai titik leleh tinggi.
Beberapa contoh:
Chromia, alumina, dan magnesia (yang mempunyai titik leleh
tinggi) sering kali ditambahkan sebagai stabilizer pada katalis
logam.
Sintering platinum dapat dicegah dengan menambahkan sejumlah
kecil senyawasenyawa terklorinasi ke dalam aliran gas. Dalam hal
ini, klorin berperan meningkatkan energi aktivasi proses sintering,
sehingga kecepatan sintering menjadi turun.
KECEPATAN DEAKTIVASI KATALIS
Kecepatan deaktivasi untuk beberapa jenis deaktivasi berdasarkan
mekanismenya:
REGENERASI KATALIS
Aktivitas katalis yang telah terdeaktivasi dapat dipulihkan
kembali, secara parsial maupun sempurna, melalui treatment kimia.
Proses regenerasi yang berlangsung lambat dapat disebabkan oleh
meningkatnya batasan termodinamika atau tahanan difusi akibat
menutupnya pori-pori katalis. Peningkatan tahanan difusi ini akan
menurunkan effectiveness Factor katalis.
Meskipun kecepatan desorpsi pada umumnya meningkat pada suhu
tinggi, namun pengontakan katalis dengan aliran gas bersuhu tinggi
untuk jangka waktu lama dapat memicu terjadinya sintering dan
hilangnya aktivitas katalis secara ireversibel. Deaktivasi katalis
karena peracunan dan pengerakan akan berlangsung ireversibel, jika
zat-zat penyebab deaktivasi tersebut tidak dapat digasifikasi pada
suhu di bawah suhu sintering-nya.
Contoh-contoh kasus regenerasi katalis:
(1) Untuk katalis yang teracuni oleh sulfur, ikatan logam-sulfur
biasanya diputuskan dengan menambahkan steam. Contohnya, pada
katalis logam nikel:
Ni-S + H2O NiO + H2S (i)
H2S + 2 H2O SO2 + 3 H2 (ii)
Kesetimbangan reaksi (ii) yang menggeser H2S dicapai pada suhu
yang sangat tinggi (>700oC). Artinya, sintering katalis menjadi
persoalan (karena suhu sintering Ni 500oC). Selain itu, SO2
biasanya merupakan racun untuk beberapa katalis. Jika sintering
atau peracunan oleh SO2 menghalangi treatment regenerasi dengan
steam, maka sulfur yang terdeposit pada katalis Ni biasanya
dipisahkan dengan cara melewatkan aliran gas yang bebassulfur pada
katalis, pada suhu-sedang, selama periode waktu tertentu.
(2) Regenerasi katalis yang terdeaktivasi oleh coke biasanya
dilakukan dengan proses gasifikasi menggunakan oksigen, steam,
hidrogen, atau karbon dioksida:
C + O2 CO2 (iii)
C + H2O CO + H2 (iv)
C + 2 H2 CH4 (v)
C + CO2 2 CO (vi)
Reaksi (iii) berlangsung sangat eksotermik sehingga dapat
menghasilkan suhu lokal yang tinggi di dalam katalis. Oleh karena
itu, suhu harus benar-benar dikontrol untuk mencegah terjadinya
sintering.
LANGKAH-LANGKAH PENGEMBANGAN KATALIS
Katalis yang digunakan di dalam sebuah proses (reaksi kimia) di
industri selalu mengalami perkembangan dari waktu ke waktu.
Penemuan katalis baru (melalui proses research and development)
yang memiliki sifat-sifat yang lebih baik (atau unggul) biasanya
akan menggantikan katalis yang digunakan sebelumnya. Secara umum,
langkah-langkah pengembangan katalis tersebut
dapat diringkas dalam diagram alir berikut ini.