Różnica Między Katalizatorem Homogenicznym I Heterogenicznym

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 08:41

Kluczowa różnica - homogeniczny a heterogeniczny katalizator

Istnieje wiele rodzajów katalizatorów, ale można je podzielić głównie na dwie grupy, jako katalizatory homogeniczne i katalizatory heterogeniczne. Kluczową różnicą między katalizatorami homogenicznymi i heterogenicznymi jest to, że katalizatory homogeniczne można zawsze znaleźć w fazie ciekłej, podczas gdy katalizatory heterogeniczne można znaleźć we wszystkich trzech fazach materii: fazie stałej, fazie ciekłej i fazie gazowej.

Katalizatory to związki stosowane w celu uzyskania maksymalnej wydajności w łagodnych warunkach. Oznacza to, że katalizatory mogą zwiększyć wydajność określonej reakcji i przyspieszyć reakcję.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowe różnice

2. Co to jest katalizator homogeniczny

3. Co to jest katalizator heterogeniczny

4. Porównanie obok siebie - katalizator homogeniczny i katalizator heterogeniczny w formie tabelarycznej

5. Podsumowanie

Co to jest homogeniczny katalizator?

Homogeniczne katalizatory to związki katalityczne, które znajdują się w tej samej fazie, co substancje przechodzące w fazę reakcji. Te homogeniczne katalizatory często występują w fazie ciekłej. Odzyskiwanie homogenicznych katalizatorów jest stosunkowo trudne i kosztowne, ponieważ katalizator znajduje się w tej samej fazie co mieszanina reakcyjna. Oznacza to, że oddzielanie katalizatora jest trudne. Stabilność termiczna homogenicznych katalizatorów jest również słaba. Najczęstszym przykładem homogenicznych katalizatorów są metakompleksy.

Rysunek 01: Działanie katalizatorów

Homogeniczne katalizatory są efektywnie aktywne w warunkach niskiej temperatury (poniżej 250◦C). Aktywność katalityczna tych katalizatorów jest umiarkowana w porównaniu z katalizatorami heterogenicznymi. Jednak selektywność jest wysoka. Recykling homogenicznego katalizatora jest kosztowny, ponieważ odzysk katalityczny jest trudny. Ale modyfikacja katalizatora jest łatwa, ponieważ znajduje się on w fazie ciekłej.

Dyfuzyjność homogenicznych katalizatorów jest wysoka. Dzieje się tak, ponieważ wszystkie reagenty i katalizator są w tej samej fazie ciekłej, a odpowiednie mieszanie prowadzi do właściwej dyfuzji katalizatora w całej mieszaninie reakcyjnej. Homogeniczne katalizatory zwykle mają dobrze określone miejsca aktywne. Oznacza to, że na powierzchni związku katalizatora, na którym są związane reagenty, znajduje się wiele odpowiednich miejsc aktywnych, a reakcja przebiega w tych miejscach aktywnych.

Co to jest heterogeniczny katalizator?

Katalizatory heterogeniczne to związki katalityczne, które znajdują się w innej fazie niż faza mieszaniny reakcyjnej. Te katalizatory można znaleźć we wszystkich trzech fazach materii: w fazie stałej, fazie ciekłej lub fazie gazowej. Odzysk katalityczny jest łatwy i tani w przypadku katalizatorów heterogenicznych, ponieważ katalizator znajduje się w innej fazie niż faza mieszaniny reakcyjnej. Typowymi przykładami katalizatorów heterogenicznych są metale, tlenki metali itp.

Rysunek 2: Mieszanina reakcyjna jest w fazie ciekłej, podczas gdy katalizator jest metalem w fazie stałej

Stabilność termiczna katalizatorów heterogenicznych jest bardzo dobra w porównaniu z katalizatorami homogenicznymi. Katalizatory te skutecznie działają w warunkach wysokiej temperatury, około 250-500◦C. Aktywność katalityczna jest również wysoka w porównaniu z katalizatorami jednorodnymi. Jednak selektywność reagentów jest słaba niż w przypadku homogenicznych katalizatorów. Miejsca aktywne heterogenicznych katalizatorów nie są dobrze zdefiniowane. Zmniejsza to selektywność.

Dyfuzyjność heterogenicznego katalizatora jest słaba, jeśli pole powierzchni katalizatora jest małe, ponieważ katalizator i mieszanina reakcyjna są w dwóch fazach. Ale oddzielenie katalizatora jest zwykle proste. Wtedy recykling katalizatora jest również łatwy.

Jaka jest różnica między katalizatorem homogenicznym a heterogenicznym?

Porównaj środek artykułu przed tabelą

Homogeniczny a heterogeniczny katalizator
Homogeniczne katalizatory to związki katalityczne, które znajdują się w tej samej fazie, co substancje przechodzące w fazę reakcji.	Katalizatory heterogeniczne to związki katalityczne, które znajdują się w innej fazie niż faza mieszaniny reakcyjnej.
Faza
Homogeniczne katalizatory występują głównie w fazie ciekłej.	We wszystkich trzech fazach można znaleźć katalizatory heterogeniczne; faza stała, faza ciekła lub faza gazowa.
Stabilność termiczna
Stabilność termiczna homogenicznych katalizatorów jest słaba.	Stabilność termiczna heterogenicznych katalizatorów jest dobra.
Odzyskiwanie katalizatora
Odzyskiwanie homogenicznych katalizatorów jest trudne i kosztowne.	Odzyskiwanie heterogenicznych katalizatorów jest łatwe i tanie.
Aktywna strona
Miejsce aktywne homogenicznych katalizatorów jest dobrze określone i ma dobrą selektywność.	Miejsce aktywne heterogenicznych katalizatorów nie jest dobrze zdefiniowane i ma słabą selektywność.
Recykling katalizatora
Recykling homogenicznych katalizatorów jest trudny.	Recykling heterogenicznych katalizatorów jest łatwy.
Separacja katalizatora
Oddzielenie homogenicznego katalizatora od mieszaniny reakcyjnej jest trudne.	Oddzielenie heterogenicznego katalizatora od mieszaniny reakcyjnej jest łatwe.
Zależność od temperatury
Homogeniczne katalizatory działają lepiej w warunkach niskiej temperatury (poniżej 250◦C).	Katalizatory heterogeniczne działają lepiej w warunkach wysokiej temperatury (około 250 do 500◦C).
Modyfikacja katalizatora
Modyfikacja homogenicznych katalizatorów jest łatwa.	Modyfikacja heterogenicznych katalizatorów jest trudna.

Podsumowanie - Katalizator homogeniczny vs heterogeniczny

Katalizatory to związki, które mogą zwiększać szybkość reakcji określonej reakcji, aby w krótkim czasie uzyskać optymalną wydajność. Istnieją dwa główne typy katalizatorów, nazywane katalizatorami homogenicznymi i katalizatorami heterogenicznymi. Kluczowa różnica między katalizatorami homogenicznymi i heterogenicznymi polega na tym, że katalizatory homogeniczne można zawsze znaleźć w fazie ciekłej, podczas gdy katalizatory heterogeniczne można znaleźć we wszystkich trzech fazach materii; faza stała, faza ciekła i faza gazowa.