Tärkein ero - homogeeninen vs. heterogeeninen katalysaattori
Katalyytit ovat monen tyyppisiä, mutta ne voidaan pääasiassa luokitella kahteen ryhmään homogeenisiksi katalysaattoreiksi ja heterogeenisiksi katalyyteiksi. Keskeinen ero homogeenisten ja heterogeenisten katalyyttien välillä on, että homogeenisia katalyyttejä löytyy aina nestefaasista, kun taas heterogeenisiä katalyyttejä löytyy aineen kolmesta faasista: kiinteä faasi, nestefaasi ja kaasufaasi.
Katalyytit ovat yhdisteitä, joita käytetään maksimaalisen saannon saavuttamiseksi lievissä olosuhteissa. Tämä tarkoittaa, että katalyytit voivat lisätä tietyn reaktion saantoa ja nopeuttaa reaktiota.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeinen ero
2. Mikä on homogeeninen katalyytti
3. Mikä on heterogeeninen katalyytti
4. Vertailu rinnakkain - homogeeninen vs. heterogeeninen katalyytti taulukkomuodossa
5. Yhteenveto
Mikä on homogeeninen katalyytti?
Homogeeniset katalyytit ovat katalyyttisiä yhdisteitä, jotka ovat samassa vaiheessa reaktiovaiheeseen menevien aineiden kanssa. Nämä homogeeniset katalyytit ovat usein nestefaasissa. Homogeenisten katalyyttien talteenotto on suhteellisen vaikeaa ja kallista, koska katalyytti on samassa vaiheessa kuin reaktioseos. Tämä tarkoittaa, että katalyytin erottaminen on vaikeaa. Myös homogeenisten katalyyttien terminen stabiilisuus on heikko. Yleisin esimerkki homogeenisista katalyytteistä ovat metakompleksit.
Kuva 01: Katalyyttien toiminta
Homogeeniset katalyytit ovat tehokkaasti aktiivisia matalissa lämpötiloissa (alle 250 ° C). Näiden katalyyttien katalyyttinen aktiivisuus on kohtalainen verrattuna heterogeenisiin katalyytteihin. Selektiivisyys on kuitenkin korkea. Homogeenisen katalyytin kierrätys on kallista, koska katalyyttinen talteenotto on vaikeaa. Katalyytin muuntaminen on kuitenkin helppoa, koska se on nestefaasissa.
Homogeenisten katalyyttien diffuusio on suuri. Tämä johtuu siitä, että kaikki reagoivat aineet ja katalyytti ovat samassa nestefaasissa ja asianmukainen sekoittaminen johtaa katalyytin oikeaan diffuusioon koko reaktioseoksessa. Homogeenisilla katalyytteillä on yleensä hyvin määritellyt aktiiviset kohdat. Tämä tarkoittaa, että katalysaattoriyhdisteen pinnalla, johon reagoivat aineet ovat sitoutuneet, on monia sopivia aktiivisia kohtia, ja reaktio etenee näissä aktiivisissa paikoissa.
Mikä on heterogeeninen katalyytti?
Heterogeeniset katalyytit ovat katalyyttisiä yhdisteitä, jotka ovat eri vaiheessa kuin reaktioseoksen faasissa. Nämä katalyytit löytyvät aineen kaikista kolmesta faasista: kiinteästä faasista, nestefaasista tai kaasufaasista. Katalyyttinen talteenotto on helppoa ja halpaa heterogeenisissa katalyytteissä, koska katalyytti on eri vaiheessa kuin reaktioseoksen faasi. Yleisiä esimerkkejä heterogeenisista katalyytteistä ovat metallit, metallioksidit jne.
Kuva 2: Reaktioseos on nestefaasissa, kun taas katalyytti on metalli kiinteässä faasissa
Heterogeenisten katalyyttien terminen stabiilisuus on erittäin hyvä verrattuna homogeenisiin katalyytteihin. Nämä katalyytit toimivat tehokkaasti korkeassa lämpötilassa, noin 250-500 ° C. Katalyyttinen aktiivisuus on myös korkea verrattuna homogeenisiin katalyytteihin. Reagenssien selektiivisyys on kuitenkin heikko kuin homogeenisten katalyyttien. Heterogeenisten katalyyttien aktiivisia kohtia ei ole määritelty hyvin. Tämä vähentää valikoivuutta.
Heterogeenisen katalyytin diffuusio on heikko, jos katalyytin pinta-ala on pieni, koska katalyytti ja reaktioseos ovat kahdessa vaiheessa. Katalyytin erottaminen on kuitenkin yleensä suoraviivaista. Sitten myös katalyytin kierrätys on helppoa.
Mikä on ero homogeenisen ja heterogeenisen katalyytin välillä?
Erilainen artikkeli keskellä taulukkoa
Homogeeninen vs heterogeeninen katalysaattori |
|
| Homogeeniset katalyytit ovat katalyyttisiä yhdisteitä, jotka ovat samassa vaiheessa reaktiovaiheeseen menevien aineiden kanssa. | Heterogeeniset katalyytit ovat katalyyttisiä yhdisteitä, jotka ovat eri vaiheessa kuin reaktioseoksen faasissa. |
| Vaihe | |
| Homogeenisia katalyyttejä löytyy enimmäkseen nestefaasista. | Heterogeenisiä katalyyttejä löytyy kaikista kolmesta vaiheesta; kiinteä faasi, nestefaasi tai kaasufaasi. |
| Terminen vakaus | |
| Homogeenisten katalyyttien terminen stabiilisuus on heikko. | Heterogeenisten katalyyttien terminen stabiilisuus on hyvä. |
| Katalyytin talteenotto | |
| Homogeenisten katalyyttien talteenotto on vaikeaa ja kallista. | Heterogeenisten katalyyttien talteenotto on helppoa ja halpaa. |
| Aktiivinen sivusto | |
| Homogeenisten katalyyttien aktiivinen kohta on hyvin määritelty ja sillä on hyvä selektiivisyys. | Heterogeenisten katalyyttien aktiivinen kohta ei ole hyvin määritelty ja sillä on heikko selektiivisyys. |
| Katalysaattorin kierrätys | |
| Homogeenisten katalyyttien kierrätys on vaikeaa. | Heterogeenisten katalyyttien kierrätys on helppoa. |
| Katalyytin erotus | |
| Homogeenisen katalyytin erottaminen reaktioseoksesta on vaikeaa. | Heterogeenisen katalyytin erottaminen reaktioseoksesta on helppoa. |
| Lämpötilariippuvuus | |
| Homogeeniset katalyytit toimivat paremmin matalissa lämpötiloissa (alle 250 ° C). | Heterogeeniset katalyytit toimivat paremmin korkeassa lämpötilassa (noin 250 - 500 ° C). |
| Katalysaattorin muokkaus | |
| Homogeenisten katalyyttien modifiointi on helppoa. | Heterogeenisten katalyyttien modifiointi on vaikeaa. |
Yhteenveto - homogeeninen vs. heterogeeninen katalysaattori
Katalyytit ovat yhdisteitä, jotka voivat lisätä tietyn reaktion reaktionopeutta optimaalisen saannon aikaansaamiseksi lyhyessä ajassa. Katalysaattoreita on kahta päätyyppiä, joita kutsutaan homogeenisiksi katalysaattoreiksi ja heterogeenisiksi katalyyteiksi. Keskeinen ero homogeenisten ja heterogeenisten katalyyttien välillä on, että homogeenisia katalyyttejä löytyy aina nestefaasista, kun taas heterogeenisiä katalyyttejä löytyy aineen kaikista kolmesta faasista; kiinteä faasi, nestefaasi ja kaasufaasi.
