Galvenā atšķirība - viendabīgs vs neviendabīgs katalizators
Katalizatorus ir daudz veidu, taču tos galvenokārt var iedalīt divās grupās kā viendabīgus katalizatorus un neviendabīgus katalizatorus. Galvenā atšķirība starp viendabīgiem un neviendabīgiem katalizatoriem ir tā, ka viendabīgus katalizatorus vienmēr var atrast šķidrajā fāzē, turpretī neviendabīgos katalizatorus var atrast visās trijās vielas fāzēs: cietā, šķidrā un gāzes fāzē.
Katalizatori ir savienojumi, kurus izmanto, lai iegūtu maksimālu ražu vieglos apstākļos. Tas nozīmē, ka katalizatori var palielināt konkrētas reakcijas iznākumu un paātrināt reakciju.
SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir homogēns katalizators
3. Kas ir neviendabīgs katalizators
4. Blakus salīdzinājums - homogēns vs neviendabīgs katalizators tabulas veidā
5. Kopsavilkums
Kas ir viendabīgs katalizators?
Homogēni katalizatori ir katalītiski savienojumi, kas atrodas vienā fāzē ar vielām, kuras nonāk reakcijas fāzē. Šie viendabīgie katalizatori bieži atrodas šķidrā fāzē. Homogēnu katalizatoru reģenerācija ir salīdzinoši sarežģīta un dārga, jo katalizators ir tajā pašā fāzē kā reakcijas maisījums. Tas nozīmē, ka katalizatora atdalīšana ir sarežģīta. Arī viendabīgu katalizatoru termiskā stabilitāte ir slikta. Visizplatītākais homogēnu katalizatoru piemērs ir metakompleksi.
01. attēls: Katalizatoru darbība
Homogēni katalizatori efektīvi darbojas zemas temperatūras apstākļos (zem 250 thanC). Šo katalizatoru katalītiskā aktivitāte ir mērena, salīdzinot ar heterogēniem katalizatoriem. Tomēr selektivitāte ir augsta. Homogēnā katalizatora pārstrāde ir dārga, jo ir grūti veikt katalītisko reģenerāciju. Bet katalizatora modifikācija ir vienkārša, jo tā atrodas šķidrā fāzē.
Homogēnu katalizatoru difuzivitāte ir augsta. Tas ir tāpēc, ka visi reaģenti un katalizators atrodas vienā šķidrā fāzē un, pareizi maisot, katalizators tiek pareizi difūzēts visā reakcijas maisījumā. Homogēniem katalizatoriem parasti ir skaidri noteiktas aktīvās vietas. Tas nozīmē, ka uz katalizatora savienojuma virsmas ir daudz pareizu aktīvo vietu, kurām reaģenti ir piesaistīti, un reakcija notiek šajās aktīvajās vietās.
Kas ir neviendabīgs katalizators?
Heterogēni katalizatori ir katalītiski savienojumi, kas atrodas atšķirīgā fāzē nekā reakcijas maisījuma fāze. Šos katalizatorus var atrast visās trijās vielas fāzēs: cietā, šķidrā vai gāzes fāzē. Heterogēnos katalizatoros katalītiskā reģenerācija ir vienkārša un lēta, jo katalizators atrodas atšķirīgā fāzē nekā reakcijas maisījuma fāze. Heterogēnu katalizatoru izplatīti piemēri ir metāli, metālu oksīdi utt.
2. attēls: Reakcijas maisījums ir šķidrā fāzē, savukārt katalizators ir metāls cietā fāzē
Heterogēno katalizatoru termiskā stabilitāte ir ļoti laba, salīdzinot ar viendabīgiem katalizatoriem. Šie katalizatori efektīvi darbojas augstas temperatūras apstākļos, aptuveni 250–500 ° C. Katalītiskā aktivitāte ir arī augsta, salīdzinot ar homogēniem katalizatoriem. Tomēr reaģentu selektivitāte ir vāja nekā viendabīgu katalizatoru selektivitāte. Heterogēno katalizatoru aktīvās vietas nav precīzi noteiktas. Tas samazina selektivitāti.
Heterogēna katalizatora difuzivitāte ir slikta, ja katalizatora virsmas laukums ir mazs, jo katalizators un reakcijas maisījums ir divās fāzēs. Bet katalizatora atdalīšana parasti ir vienkārša. Tad arī katalizatora pārstrāde ir vienkārša.
Kāda ir atšķirība starp viendabīgu un neviendabīgu katalizatoru?
Atšķirīgs raksts vidū pirms tabulas
Homogēns vs heterogēns katalizators |
|
| Homogēni katalizatori ir katalītiski savienojumi, kas atrodas vienā fāzē ar vielām, kuras nonāk reakcijas fāzē. | Heterogēni katalizatori ir katalītiski savienojumi, kas atrodas atšķirīgā fāzē nekā reakcijas maisījuma fāze. |
| Fāze | |
| Homogēnos katalizatorus galvenokārt var atrast šķidrā fāzē. | Heterogēnus katalizatorus var atrast visās trīs fāzēs; cietā fāze, šķidrā fāze vai gāzes fāze. |
| Termiskā stabilitāte | |
| Homogēnu katalizatoru siltuma stabilitāte ir slikta. | Heterogēnu katalizatoru termiskā stabilitāte ir laba. |
| Katalizatora atkopšana | |
| Homogēnu katalizatoru reģenerācija ir sarežģīta un dārga. | Heterogēno katalizatoru reģenerācija ir vienkārša un lēta. |
| Aktīvā vietne | |
| Homogēno katalizatoru aktīvā vieta ir labi definēta, un tai ir laba selektivitāte. | Heterogēno katalizatoru aktīvā vieta nav precīzi definēta, un tai ir slikta selektivitāte. |
| Katalizatoru pārstrāde | |
| Homogēnu katalizatoru pārstrāde ir sarežģīta. | Heterogēnu katalizatoru pārstrāde ir vienkārša. |
| Katalizatoru atdalīšana | |
| Homogēnu katalizatoru ir grūti atdalīt no reakcijas maisījuma. | Heterogēnu katalizatoru var viegli atdalīt no reakcijas maisījuma. |
| Atkarība no temperatūras | |
| Homogēni katalizatori labāk darbojas zemas temperatūras apstākļos (zem 250◦C). | Heterogēni katalizatori labāk darbojas augstas temperatūras apstākļos (aptuveni 250 līdz 500◦C). |
| Katalizatora modifikācija | |
| Homogēnu katalizatoru modifikācija ir vienkārša. | Heterogēnu katalizatoru modifikācija ir sarežģīta. |
Kopsavilkums - viendabīgs vs neviendabīgs katalizators
Katalizatori ir savienojumi, kas var palielināt konkrētas reakcijas reakcijas ātrumu, lai īsā laika periodā iegūtu optimālu ražu. Ir divi galvenie katalizatoru veidi, kurus sauc par homogēniem katalizatoriem un neviendabīgiem katalizatoriem. Galvenā atšķirība starp homogēniem un neviendabīgiem katalizatoriem ir tā, ka viendabīgus katalizatorus vienmēr var atrast šķidrā fāzē, turpretī neviendabīgus katalizatorus var atrast visās trijās vielas fāzēs; cietā fāze, šķidrā fāze un gāzes fāze.
