Dekakatal

Ein Decakatal (dakal) ist eine Einheit, die ausdrückt, wie schnell ein Katalysator eine chemische Reaktion beschleunigt. Es entspricht zehn Katals, wobei ein Katal eine pro Sekunde umgesetzte Mole Substrat bedeutet. In der Industrie beschreiben Decakatals die Enzymaktivität, die Leistung von Bioreaktoren und den Durchsatz von Katalysatoren. Die Einheit verbindet die Laborbiochemie mit der großtechnischen chemischen Verfahrenstechnik, wo Reaktionsgeschwindigkeiten für die Prozessregelung und Validierung präzise quantifiziert werden müssen.

Das Katal selbst entstand aus dem Bedürfnis, katalytische Aktivität von Reaktionsgeschwindigkeit zu trennen. Ein Katalysator ermöglicht eine Umwandlung, ohne dabei verbraucht zu werden; seine Aktivität beschreibt, wie viele Mole pro Sekunde er verarbeiten kann, unabhängig von der Substratkonzentration oder den Reaktionsbedingungen. Zehn Katals stellen daher eine erhebliche katalytische Kapazität dar, weshalb das Decakatal für Industrieenzyme, biologische Behandlungssysteme und heterogene Katalyseverfahren praktisch ist, wo einzelne Katal zu unhandlichen Dezimalschreibweisen führen würden.

Wo Decakatals vorkommen

Kläranlagen dosieren Enzyme in Decakatals. Die Pharmaindustrie gibt Fermentations-Bioreaktoren nach ihrem Decakatal-Durchsatz an. Petrochemische Crack-Anlagen beschreiben Zeolith-Katalysatoren in Decakatal-Einheiten. Die Einheit erscheint in technischen Spezifikationen, Anlagenvalidierungen und Qualitätssicherungsdokumenten, wenn katalytischer Durchsatz gegenüber Behörden oder Verfahrensingenieuren angegeben werden muss.

Verwirrung entsteht manchmal, weil sich Reaktionsgeschwindigkeit (Mole pro Sekunde unter bestimmten Bedingungen) von katalytischer Aktivität (die innewohnende Fähigkeit zur Katalyse) unterscheidet. Ein 5-dakal-Enzym, das in einem Reaktor zu 50 Prozent ausgelastet ist, kann einen niedrigeren Durchsatz liefern als ein 2-dakal-Enzym, das in einem anderen Reaktor mit voller Kapazität läuft. Decakatals messen das Potenzial, nicht die tatsächliche Produktion.

Der Begriff leitet sich von der metrischen Konvention ab: deca- bedeutet zehn, und katal stammt vom griechischen Wort für zersetzen. Die ISO 80000-9 etablierte 1992 das Katal als SI-Einheit für katalytische Aktivität, wodurch Decakatal ein einfaches metrisches Vielfaches ist. Die meisten Branchen geben immer noch Katals statt Decakatals an, aber bei hochaktiven Systemen, Industriefermentation, großtechnischen Biokatalysen und Abfallbehandlung im kommunalen Maßstab liefert das Decakatal lesbare Zahlen ohne wissenschaftliche Notation.