Klíčový rozdíl - homogenní vs heterogenní katalyzátor
Katalyzátory jsou mnoha typů, ale lze je rozdělit hlavně do dvou skupin na homogenní katalyzátory a heterogenní katalyzátory. Klíčovým rozdílem mezi homogenními a heterogenními katalyzátory je, že homogenní katalyzátory lze vždy najít v kapalné fázi, zatímco heterogenní katalyzátory lze nalézt ve všech třech fázích hmoty: pevné fázi, kapalné fázi a plynné fázi.
Katalyzátory jsou sloučeniny, které se používají k dosažení maximálního výtěžku za mírných podmínek. To znamená, že katalyzátory mohou zvýšit výtěžek konkrétní reakce a urychlit reakci.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to homogenní katalyzátor
3. Co je to heterogenní katalyzátor
4. Porovnání vedle sebe - homogenní vs. heterogenní katalyzátor ve formě tabulky
5. Shrnutí
Co je homogenní katalyzátor?
Homogenní katalyzátory jsou katalytické sloučeniny, které jsou ve stejné fázi jako látky, které vstupují do reakční fáze. Tyto homogenní katalyzátory jsou často v kapalné fázi. Izolace homogenních katalyzátorů je poměrně obtížná a nákladná, protože katalyzátor je ve stejné fázi jako reakční směs. To znamená, že separace katalyzátoru je obtížná. Tepelná stabilita homogenních katalyzátorů je také špatná. Nejběžnějším příkladem homogenních katalyzátorů jsou metakomplexy.
Obrázek 01: Akce katalyzátorů
Homogenní katalyzátory jsou účinně aktivní za nízkých teplot (méně než 250 ° C). Katalytická aktivita těchto katalyzátorů je ve srovnání s heterogenními katalyzátory mírná. Selektivita je však vysoká. Recyklace homogenního katalyzátoru je nákladná, protože katalytická regenerace je obtížná. Modifikace katalyzátoru je ale snadná, protože je v kapalné fázi.
Difuzivita homogenních katalyzátorů je vysoká. To proto, že všechny reaktanty a katalyzátor jsou ve stejné kapalné fázi a správné míchání vede ke správné difúzi katalyzátoru po celé reakční směsi. Homogenní katalyzátory mají obvykle dobře definovaná aktivní místa. To znamená, že na povrchu katalytické sloučeniny je mnoho správných aktivních míst, na která se reaktanty váží, a reakce v těchto aktivních místech postupuje.
Co je heterogenní katalyzátor?
Heterogenní katalyzátory jsou katalytické sloučeniny, které jsou v jiné fázi než ve fázi reakční směsi. Tyto katalyzátory lze nalézt ve všech třech fázích hmoty: pevné fázi, kapalné fázi nebo plynné fázi. Katalytické zotavení je u heterogenních katalyzátorů snadné a levné, protože katalyzátor je v jiné fázi než ve fázi reakční směsi. Běžnými příklady heterogenních katalyzátorů jsou kovy, oxidy kovů atd.
Obrázek 2: Reakční směs je v kapalné fázi, zatímco katalyzátor je kov v pevné fázi
Tepelná stabilita heterogenních katalyzátorů je ve srovnání s homogenními katalyzátory velmi dobrá. Tyto katalyzátory účinně působí za podmínek vysoké teploty kolem 250-500 ° C. Katalytická aktivita je také vysoká ve srovnání s homogenními katalyzátory. Avšak selektivita reaktantů je špatná než u homogenních katalyzátorů. Aktivní místa heterogenních katalyzátorů nejsou přesně definována. To snižuje selektivitu.
Difuzivita heterogenního katalyzátoru je špatná, pokud je povrch katalyzátoru nízký, protože katalyzátor a reakční směs jsou ve dvou fázích. Ale separace katalyzátoru je obvykle přímá. Potom je recyklace katalyzátoru také snadná.
Jaký je rozdíl mezi homogenním a heterogenním katalyzátorem?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
Homogenní vs heterogenní katalyzátor |
|
| Homogenní katalyzátory jsou katalytické sloučeniny, které jsou ve stejné fázi jako látky, které vstupují do reakční fáze. | Heterogenní katalyzátory jsou katalytické sloučeniny, které jsou v jiné fázi než ve fázi reakční směsi. |
| Fáze | |
| Homogenní katalyzátory lze nalézt většinou v kapalné fázi. | Heterogenní katalyzátory lze nalézt ve všech třech fázích; pevná fáze, kapalná fáze nebo plynná fáze. |
| Tepelná stabilita | |
| Tepelná stabilita homogenních katalyzátorů je špatná. | Tepelná stabilita heterogenních katalyzátorů je dobrá. |
| Obnova katalyzátoru | |
| Zpětné získávání homogenních katalyzátorů je obtížné a nákladné. | Obnova heterogenních katalyzátorů je snadná a levná. |
| Aktivní stránky | |
| Aktivní místo homogenních katalyzátorů je dobře definované a má dobrou selektivitu. | Aktivní místo heterogenních katalyzátorů není dobře definováno a má špatnou selektivitu. |
| Recyklace katalyzátoru | |
| Recyklace homogenních katalyzátorů je obtížná. | Recyklace heterogenních katalyzátorů je snadná. |
| Separace katalyzátoru | |
| Oddělení homogenního katalyzátoru z reakční směsi je obtížné. | Oddělení heterogenního katalyzátoru z reakční směsi je snadné. |
| Závislost na teplotě | |
| Homogenní katalyzátory fungují lépe za nízkých teplot (méně než 250 ° C). | Heterogenní katalyzátory fungují lépe za vysokých teplot (kolem 250 až 500 ° C). |
| Úprava katalyzátoru | |
| Modifikace homogenních katalyzátorů je snadná. | Modifikace heterogenních katalyzátorů je obtížná. |
Shrnutí - Homogenní vs heterogenní katalyzátor
Katalyzátory jsou sloučeniny, které mohou zvýšit reakční rychlost konkrétní reakce, aby poskytly optimální výtěžek v krátkém časovém období. Existují dva hlavní typy katalyzátorů, které se nazývají homogenní katalyzátory a heterogenní katalyzátory. Klíčový rozdíl mezi homogenními a heterogenními katalyzátory spočívá v tom, že homogenní katalyzátory lze vždy nalézt v kapalné fázi, zatímco heterogenní katalyzátory lze nalézt ve všech třech fázích hmoty; pevná fáze, kapalná fáze a plynná fáze.
