Homogeense ja heterogeense katalüsaatori erinevus

Peamine erinevus - homogeenne vs heterogeenne katalüsaator
 

Katalüsaatoreid on mitut tüüpi, kuid neid saab peamiselt jagada kahte rühma homogeensete ja heterogeensete katalüsaatoritena. võtme erinevus homogeensete ja heterogeensete katalüsaatorite vahel on see homogeenseid katalüsaatoreid võib alati leida vedelas faasis, samas kui heterogeenseid katalüsaatoreid võib leida kõigis kolmes ainefaasis: tahke faas, vedelfaas ja gaasifaas.

Katalüsaatorid on ühendid, mida kasutatakse maksimaalse saagise saamiseks pehmetes tingimustes. See tähendab, et katalüsaatorid võivad konkreetse reaktsiooni saagist suurendada ja reaktsiooni kiirendada.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on homogeenne katalüsaator
3. Mis on heterogeenne katalüsaator
4. Kõrvuti võrdlus - tabelina homogeenne vs heterogeenne katalüsaator
5. Kokkuvõte

Mis on homogeenne katalüsaator?

Homogeensed katalüsaatorid on katalüütilised ühendid, mis on reaktsioonifaasi minevate ainetega samas faasis. Need homogeensed katalüsaatorid on sageli vedelas faasis. Homogeensete katalüsaatorite taastamine on suhteliselt keeruline ja kallis, kuna katalüsaator on reaktsiooniseguga samas faasis. See tähendab, et katalüsaatori eraldamine on keeruline. Homogeensete katalüsaatorite termiline stabiilsus on samuti halb. Homogeensete katalüsaatorite kõige tavalisem näide on metakompleksid.

Joonis 01: Katalüsaatorite tegevus

Homogeensed katalüsaatorid on efektiivsed madala temperatuuriga (alla 250 lessC). Nende katalüsaatorite katalüütiline aktiivsus on heterogeensete katalüsaatoritega võrreldes mõõdukas. Kuid selektiivsus on kõrge. Homogeense katalüsaatori ringlussevõtt on kallis, kuna katalüütiline taastamine on keeruline. Kuid katalüsaatori modifitseerimine on lihtne, kuna see on vedelas faasis.

Homogeensete katalüsaatorite difusioon on kõrge. Seda seetõttu, et kõik reagendid ja katalüsaator on samas vedelas faasis ja korralik segamine viib katalüsaatori nõuetekohase difusioonini kogu reaktsioonisegus. Homogeensetel katalüsaatoritel on tavaliselt täpselt määratletud aktiivsed saidid. See tähendab, et katalüsaatori ühendi pinnal on palju õigeid aktiivseid saite, millele reagendid on seotud, ja reaktsioon edeneb nendes aktiivsetes kohtades.

Mis on heterogeenne katalüsaator?

Heterogeensed katalüsaatorid on katalüütilised ühendid, mis on reaktsioonisegu faasist erinevas faasis. Neid katalüsaatoreid võib leida kõigis kolmes ainefaasis: tahkes faasis, vedelfaasis või gaasifaasis. Katalüütiline eraldamine on heterogeensetes katalüsaatorites lihtne ja odav, kuna katalüsaator on erinevas faasis kui reaktsioonisegu faas. Heterogeensete katalüsaatorite levinumad näited on metallid, metalloksiidid jne.

Joonis 2: Reaktsioonisegu on vedelas faasis, samas kui katalüsaator on tahkes faasis metall

Heterogeensete katalüsaatorite termiline stabiilsus on homogeensete katalüsaatoritega väga hea. Need katalüsaatorid toimivad tõhusalt kõrgel temperatuuril, umbes 250-500 ° C. Katalüütiline aktiivsus on samuti kõrge, kui võrrelda homogeensete katalüsaatoritega. Kuid reagentide selektiivsus on halb kui homogeensete katalüsaatorite puhul. Heterogeensete katalüsaatorite aktiivsed saidid pole täpselt määratletud. See vähendab selektiivsust.

Heterogeense katalüsaatori difusioon on halb, kui katalüsaatori pindala on väike, kuna katalüsaator ja reaktsioonisegu on kahes faasis. Kuid katalüsaatori eraldamine on tavaliselt sirgjooneline. Siis on ka katalüsaatori ringlussevõtt lihtne.

Mis vahe on homogeensel ja heterogeensel katalüsaatoril?

Homogeenne vs heterogeenne katalüsaator
Homogeensed katalüsaatorid on katalüütilised ühendid, mis on reaktsioonifaasi minevate ainetega samas faasis.	Heterogeensed katalüsaatorid on katalüütilised ühendid, mis on reaktsioonisegu faasist erinevas faasis.
Faas
Homogeenseid katalüsaatoreid võib leida enamasti vedelas faasis.	Heterogeenseid katalüsaatoreid võib leida kõigis kolmes faasis; tahke faas, vedel või gaasi faas.
Termiline stabiilsus
Homogeensete katalüsaatorite termiline stabiilsus on halb.	Heterogeensete katalüsaatorite termiline stabiilsus on hea.
Katalüsaatori taastamine
Homogeensete katalüsaatorite taastamine on keeruline ja kallis.	Heterogeensete katalüsaatorite taaskasutamine on lihtne ja odav.
Aktiivne sait
Homogeensete katalüsaatorite aktiivne koht on täpselt määratletud ja hea selektiivsusega.	Heterogeensete katalüsaatorite aktiivne koht pole täpselt määratletud ja selle selektiivsus on nõrk.
Katalüsaatori ringlussevõtt
Homogeensete katalüsaatorite ringlussevõtt on keeruline.	Heterogeensete katalüsaatorite ringlussevõtt on lihtne.
Katalüsaatori eraldamine
Homogeense katalüsaatori eraldamine reaktsioonisegust on keeruline.	Heterogeense katalüsaatori eraldamine reaktsioonisegust on lihtne.
Temperatuuri sõltuvus
Homogeensed katalüsaatorid töötavad paremini madalatel temperatuuridel (alla 250◦C).	Heterogeensed katalüsaatorid töötavad paremini kõrgetel temperatuuridel (umbes 250 kuni 500 ° C).
Katalüsaatori modifikatsioon
Homogeensete katalüsaatorite modifitseerimine on lihtne.	Heterogeensete katalüsaatorite modifitseerimine on keeruline.

Kokkuvõte - homogeenne vs heterogeenne katalüsaator

Katalüsaatorid on ühendid, mis võivad konkreetse reaktsiooni reaktsioonikiirust suurendada, et saada lühikese aja jooksul optimaalne saagis. On kahte tüüpi katalüsaatoreid, mida nimetatakse homogeenseteks katalüsaatoriteks ja heterogeenseteks katalüsaatoriteks. Peamine erinevus homogeensete ja heterogeensete katalüsaatorite vahel on see, et homogeenseid katalüsaatoreid võib alati leida vedelas faasis, samas kui heterogeenseid katalüsaatoreid võib leida kõigis kolmes ainefaasis; tahke faas, vedelfaas ja gaasifaas.

Viide:

1. Katalüüsi tüübid, Chemguide, saadaval siin.
2. “Homogeenne katalüüs”. Vikipeedia, Wikimedia Foundation, 25. veebruar 2018, saadaval siin.
3. Heterogeenne katalüüs. Vikipeedia, Wikimedia Foundation, 16. märts 2018, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. Eeldati “CatalysisScheme” Suitsetaja poolt - oletatud on enda töö (autoriõiguse väidete alusel) (Public Domain) Commonsi Wikimedia kaudu
2. Heterogeenne asümmeetriline hüdrogeenimine püridiinid - autor Bmalbrecht - Oma töö (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu