Nøgleforskel - Homogen vs heterogen katalysator
Katalysatorer er af mange typer, men de kan primært kategoriseres i to grupper som homogene katalysatorer og heterogene katalysatorer. Hovedforskellen mellem homogene og heterogene katalysatorer er, at homogene katalysatorer altid kan findes i væskefasen, mens heterogene katalysatorer kan findes i alle tre faser af materien: fast fase, væskefase 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 om side - Homogen vs heterogen katalysator i tabelform
5. Resumé
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 væskefasen. Gendannelsen af homogene katalysatorer er forholdsvis vanskelig og dyr, da katalysatoren er i samme fase som reaktionsblandingen er. Dette betyder, at katalysatorseparationen 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 modifikationen af katalysatoren er let, fordi den er i flydende fase.
Diffusiviteten 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 egnede aktive steder på overfladen af katalysatorforbindelse, hvorpå reaktanterne er bundet, og reaktionen skrider fremad i disse aktive steder.
Hvad er en heterogen katalysator?
Heterogene katalysatorer er katalytiske forbindelser, der befinder sig i en anden fase end reaktionsblandingens fase. Disse katalysatorer kan findes i alle tre faser af stof: fast fase, flydende fase eller gasfase. Den katalytiske genvinding er let og billig i heterogene katalysatorer, da katalysatoren er i en anden fase end fasen i reaktionsblandingen. Almindelige eksempler på heterogene katalysatorer er metaller, metaloxider osv.
Figur 2: Reaktionsblanding er i flydende fase, mens katalysator er et metal i fast fase
Den termiske stabilitet af heterogene katalysatorer 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. Imidlertid er selektiviteten af reaktanter ringe end for homogene katalysatorer. De aktive steder for heterogene katalysatorer er ikke veldefinerede. Dette reducerer selektiviteten.
Diffusiviteten af heterogen katalysator er dårlig, hvis katalysatorens overfladeareal er lavt, da katalysatoren og reaktionsblandingen er i to faser. Men adskillelsen af katalysatoren er normalt ligetil. Derefter er genbrug af katalysatoren også let.
Hvad er forskellen mellem homogen og heterogen katalysator?
Diff artikel midt foran bordet
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 befinder sig i en anden fase end reaktionsblandingens fase. |
| Fase | |
| Homogene katalysatorer findes hovedsageligt i væskefasen. | Heterogene katalysatorer kan findes i alle tre faser; fast fase, flydende fase eller gasfase. |
| Termisk stabilitet | |
| Den termiske stabilitet af homogene katalysatorer er dårlig. | Den termiske stabilitet af heterogene katalysatorer er god. |
| Katalysatorgendannelse | |
| Genvindingen af homogene katalysatorer er vanskelig og dyr. | Genvindingen af heterogene katalysatorer er let og billig. |
| Aktivt websted | |
| Det aktive sted for homogene katalysatorer er veldefinerede og har god selektivitet. | Det aktive sted for heterogene katalysatorer er ikke veldefinerede og har dårlig selektivitet. |
| Katalysatorgenbrug | |
| 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). |
| Katalysatorændring | |
| Modifikationen af homogene katalysatorer er let. | Modifikationen 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 på kort tid. Der er to hovedtyper af katalysatorer navngivet som homogene katalysatorer og heterogene katalysatorer. Hovedforskellen mellem homogene og heterogene katalysatorer er, at homogene katalysatorer altid kan findes i den flydende fase, hvorimod heterogene katalysatorer kan findes i alle tre faser af stof; fast fase, flydende fase og gasfase.
