Forskel mellem homogen og heterogen katalysator

Nøgleforskel - Homogen vs heterogen katalysator
 

Katalysatorer er af mange typer, men de kan hovedsageligt kategoriseres i to grupper som homogene katalysatorer og heterogene katalysatorer. Det vigtigste forskel mellem homogene og heterogene katalysatorer er det homogene katalysatorer kan altid findes i den flydende fase, hvorimod heterogene katalysatorer kan findes i alle tre faser af stof: fast fase, flydende fase og gasfase.

Katalysatorer er forbindelser, der bruges til at opnå maksimalt udbytte under milde forhold. Dette betyder, at katalysatorer kan øge udbyttet af en bestemt reaktion og fremskynde reaktionen.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er en homogen katalysator
3. Hvad er en heterogen katalysator
4. Sammenligning side ved side - Homogen vs heterogen katalysator i tabelform
5. Resume

Hvad er en homogen katalysator?

Homogene katalysatorer er katalytiske forbindelser, der er i samme fase som de stoffer, der går ind i reaktionsfasen. Disse homogene katalysatorer er ofte i den flydende fase. Genvinding af homogene katalysatorer er relativt vanskelig og dyr, da katalysatoren er i den samme fase som reaktionsblandingen er. Dette betyder, at katalysatorseparation er vanskelig. Den termiske stabilitet af homogene katalysatorer er også dårlig. Det mest almindelige eksempel på homogene katalysatorer er metakomplekser.

Figur 01: Katalysatorers handling

Homogene katalysatorer er effektivt aktive under lave temperaturforhold (mindre end 250 ° C). Den katalytiske aktivitet af disse katalysatorer er moderat sammenlignet med heterogene katalysatorer. Selektiviteten er dog høj. Genanvendelse af den homogene katalysator er dyr, da den katalytiske genvinding er vanskelig. Men modificeringen af ​​katalysatoren er let, fordi den er i væskefasen.

Diffusionen af ​​homogene katalysatorer er høj. Dette fordi alle reaktanter og katalysatoren er i den samme flydende fase, og korrekt omrøring fører til korrekt diffusion af katalysatoren gennem reaktionsblandingen. Homogene katalysatorer har normalt veldefinerede aktive steder. Dette betyder, at der er mange passende aktive steder på overfladen af ​​katalysatorforbindelse, hvorpå reaktanterne er bundet, og reaktionen skrider frem i disse aktive steder.

Hvad er en heterogen katalysator?

Heterogene katalysatorer er katalytiske forbindelser, der er i en anden fase end den i reaktionsblandingens fase. Disse katalysatorer findes i alle tre faser af stof: fast fase, flydende fase eller gasfase. Den katalytiske udvinding er let og billig i heterogene katalysatorer, da katalysatoren er i en anden fase end den i reaktionsblandingens fase. Almindelige eksempler på heterogene katalysatorer er metaller, metaloxider osv.

Figur 2: Reaktionsblanding er i flydende fase, hvorimod katalysator er et metal i fast fase

Heterogene katalysatorers termiske stabilitet er meget god sammenlignet med homogene katalysatorer. Disse katalysatorer fungerer effektivt under høje temperaturforhold, omkring 250-500 ° C. Den katalytiske aktivitet er også høj sammenlignet med homogene katalysatorer. Selektiviteten af ​​reaktanter er imidlertid ringe end for homogene katalysatorer. De aktive steder for heterogene katalysatorer er ikke veldefinerede. Dette reducerer selektiviteten.

Diffusionen af ​​heterogen katalysator er dårlig, hvis overfladearealet af katalysatoren er lavt, da katalysatoren og reaktionsblandingen er i to faser. Men adskillelsen af ​​katalysatoren er normalt ligetil. Derefter er genanvendelse af katalysatoren også let.

Hvad er forskellen mellem homogen og heterogen katalysator?

Homogen vs heterogen katalysator
Homogene katalysatorer er katalytiske forbindelser, der er i samme fase som de stoffer, der går ind i reaktionsfasen.	Heterogene katalysatorer er katalytiske forbindelser, der er i en anden fase end den i reaktionsblandingens fase.
Fase
Homogene katalysatorer findes mest i den flydende fase.	Heterogene katalysatorer kan findes i alle tre faser; fast fase, flydende fase eller gasfase.
Termisk stabilitet
Den termiske stabilitet af homogene katalysatorer er dårlig.	Heterogene katalysatorers termiske stabilitet er god.
Gendannelse af katalysator
Genvinding af homogene katalysatorer er vanskelig og dyr.	Genvinding af heterogene katalysatorer er let og billigt.
Aktivt sted
Det aktive sted for homogene katalysatorer er veldefineret og har god selektivitet.	Det aktive sted for heterogene katalysatorer er ikke veldefineret og har dårlig selektivitet.
Genanvendelse af katalysator
Genanvendelse af homogene katalysatorer er vanskelig.	Genanvendelse af heterogene katalysatorer er let.
Katalysatorseparation
Adskillelsen af ​​homogen katalysator fra reaktionsblandingen er vanskelig.	Adskillelsen af ​​heterogen katalysator fra reaktionsblandingen er let.
Temperaturafhængighed
Homogene katalysatorer fungerer bedre under lave temperaturforhold (mindre end 250 ° C).	Heterogene katalysatorer fungerer bedre under høje temperaturforhold (ca. 250 til 500 ° C).
Katalysatormodifikation
Modificeringen af ​​homogene katalysatorer er let.	Modificeringen af ​​heterogene katalysatorer er vanskelig.

Resumé - Homogen vs heterogen katalysator

Katalysatorer er forbindelser, der kan øge reaktionshastigheden for en bestemt reaktion for at give et optimalt udbytte i løbet af en kort tidsperiode. Der er to hovedtyper af katalysatorer benævnt homogene katalysatorer og heterogene katalysatorer. Den centrale forskel mellem homogene og heterogene katalysatorer er, at homogene katalysatorer altid kan findes i den flydende fase, medens heterogene katalysatorer kan findes i alle tre faser af stof; fast fase, væskefase og gasfase.

Reference:

1. Typer af katalyse, kemguide, tilgængelig her.
2. "Homogen katalyse." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 25. februar 2018, tilgængelig her.
3. "Heterogen katalyse." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 16. mar. 2018, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. "CatalysisScheme" Af Smokefoot antaget - Eget arbejde antaget (baseret på ophavsretskrav) (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. “Heterogene asymmetriske hydrogeneringspyridiner” af Bmalbrecht - Eget arbejde (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia