Kľúčový rozdiel - homogénny vs heterogénny katalyzátor
Katalyzátory sú mnohých typov, ale je možné ich rozdeliť hlavne do dvoch skupín na homogénne katalyzátory a heterogénne katalyzátory. Kľúčovým rozdielom medzi homogénnymi a heterogénnymi katalyzátormi je, že homogénne katalyzátory sa dajú vždy nájsť v kvapalnej fáze, zatiaľ čo heterogénne katalyzátory sa dajú nájsť vo všetkých troch fázach hmoty: pevná fáza, kvapalná fáza a plynná fáza.
Katalyzátory sú zlúčeniny, ktoré sa používajú na dosiahnutie maximálneho výťažku za miernych podmienok. To znamená, že katalyzátory môžu zvýšiť výťažok konkrétnej reakcie a urýchliť reakciu.
OBSAH
1. Prehľad a hlavný rozdiel
2. Čo je to homogénny katalyzátor
3. Čo je to heterogénny katalyzátor
4. Porovnanie vedľa seba - homogénny vs heterogénny katalyzátor v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie
Čo je homogénny katalyzátor?
Homogénne katalyzátory sú katalytické zlúčeniny, ktoré sú v rovnakej fáze ako látky vstupujúce do reakčnej fázy. Tieto homogénne katalyzátory sú často v kvapalnej fáze. Izolácia homogénnych katalyzátorov je pomerne ťažká a nákladná, pretože katalyzátor je v rovnakej fáze ako reakčná zmes. To znamená, že separácia katalyzátora je zložitá. Tepelná stabilita homogénnych katalyzátorov je tiež zlá. Najbežnejším príkladom homogénnych katalyzátorov sú metakomplexy.
Obrázok 01: Pôsobenie katalyzátorov
Homogénne katalyzátory sú účinne účinné pri nízkych teplotách (menej ako 250 ° C). Katalytická aktivita týchto katalyzátorov je v porovnaní s heterogénnymi katalyzátormi mierna. Selektivita je však vysoká. Recyklácia homogénneho katalyzátora je nákladná, pretože katalytické získavanie je náročné. Ale modifikácia katalyzátora je ľahká, pretože je v kvapalnej fáze.
Difúznosť homogénnych katalyzátorov je vysoká. To preto, lebo všetky reaktanty a katalyzátor sú v rovnakej kvapalnej fáze a správne miešanie vedie k správnej difúzii katalyzátora v celej reakčnej zmesi. Homogénne katalyzátory majú zvyčajne presne definované aktívne miesta. To znamená, že na povrchu katalytickej zlúčeniny je veľa vhodných aktívnych miest, na ktoré sa reaktanty viažu, a reakcia v týchto aktívnych miestach pokračuje.
Čo je to heterogénny katalyzátor?
Heterogénne katalyzátory sú katalytické zlúčeniny, ktoré sú v odlišnej fáze od fázy fázy reakčnej zmesi. Tieto katalyzátory možno nájsť vo všetkých troch fázach hmoty: pevnej fáze, kvapalnej fáze alebo plynnej fázy. Katalytická regenerácia je v heterogénnych katalyzátoroch jednoduchá a lacná, pretože katalyzátor je v inej fáze ako fáza reakčnej zmesi. Bežnými príkladmi heterogénnych katalyzátorov sú kovy, oxidy kovov atď.
Obrázok 2: Reakčná zmes je v kvapalnej fáze, zatiaľ čo katalyzátor je kov v pevnej fáze
Tepelná stabilita heterogénnych katalyzátorov je v porovnaní s homogénnymi katalyzátormi veľmi dobrá. Tieto katalyzátory účinne pôsobia za vysokých teplôt, okolo 250 - 500 ° C. Katalytická aktivita je tiež vysoká v porovnaní s homogénnymi katalyzátormi. Avšak selektivita reaktantov je slabá ako u homogénnych katalyzátorov. Aktívne miesta heterogénnych katalyzátorov nie sú presne definované. To znižuje selektivitu.
Difúznosť heterogénneho katalyzátora je slabá, ak je povrch katalyzátora malý, pretože katalyzátor a reakčná zmes sú v dvoch fázach. Ale separácia katalyzátora je zvyčajne jednoduchá. Potom je recyklácia katalyzátora tiež ľahká.
Aký je rozdiel medzi homogénnym a heterogénnym katalyzátorom?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Homogénny vs heterogénny katalyzátor |
|
| Homogénne katalyzátory sú katalytické zlúčeniny, ktoré sú v rovnakej fáze ako látky vstupujúce do reakčnej fázy. | Heterogénne katalyzátory sú katalytické zlúčeniny, ktoré sú v odlišnej fáze od fázy fázy reakčnej zmesi. |
| Fáza | |
| Homogénne katalyzátory možno nájsť väčšinou v kvapalnej fáze. | Heterogénne katalyzátory možno nájsť vo všetkých troch fázach; tuhá fáza, kvapalná fáza alebo plynná fáza. |
| Tepelná stabilita | |
| Tepelná stabilita homogénnych katalyzátorov je zlá. | Tepelná stabilita heterogénnych katalyzátorov je dobrá. |
| Obnova katalyzátora | |
| Získavanie homogénnych katalyzátorov je ťažké a nákladné. | Obnova heterogénnych katalyzátorov je jednoduchá a lacná. |
| Aktívna stránka | |
| Aktívne miesto homogénnych katalyzátorov je dobre definované a má dobrú selektivitu. | Aktívne miesto heterogénnych katalyzátorov nie je dobre definované a má slabú selektivitu. |
| Recyklácia katalyzátora | |
| Recyklácia homogénnych katalyzátorov je zložitá. | Recyklácia heterogénnych katalyzátorov je jednoduchá. |
| Separácia katalyzátora | |
| Oddelenie homogénneho katalyzátora od reakčnej zmesi je ťažké. | Separácia heterogénneho katalyzátora z reakčnej zmesi je ľahká. |
| Závislosť od teploty | |
| Homogénne katalyzátory fungujú lepšie pri nízkych teplotách (menej ako 250 ° C). | Heterogénne katalyzátory fungujú lepšie pri vysokých teplotách (okolo 250 až 500 ° C). |
| Modifikácia katalyzátora | |
| Modifikácia homogénnych katalyzátorov je jednoduchá. | Modifikácia heterogénnych katalyzátorov je zložitá. |
Zhrnutie - Homogénny vs heterogénny katalyzátor
Katalyzátory sú zlúčeniny, ktoré môžu zvýšiť reakčnú rýchlosť konkrétnej reakcie, aby poskytli optimálny výťažok v krátkom časovom období. Existujú dva hlavné typy katalyzátorov, ktoré sa označujú ako homogénne katalyzátory a heterogénne katalyzátory. Kľúčovým rozdielom medzi homogénnymi a heterogénnymi katalyzátormi je, že homogénne katalyzátory možno vždy nájsť v kvapalnej fáze, zatiaľ čo heterogénne katalyzátory sa dajú nájsť vo všetkých troch fázach hmoty; pevná fáza, kvapalná fáza a plynná fáza.
