Unterschied zwischen homogenem und heterogenem Katalysator
Schlüsselunterschied - homogener gegen heterogener Katalysator
Katalysatoren sind von vielen Typen, können jedoch hauptsächlich in zwei Gruppen als homogene Katalysatoren und heterogene Katalysatoren eingeteilt werden. Der Schlüsselunterschied Zwischen homogenen und heterogenen Katalysatoren ist das Homogene Katalysatoren sind immer in der flüssigen Phase zu finden, während heterogene Katalysatoren in allen drei Phasen der Materie gefunden werden können: Festphase, Flüssigkeitsphase und Gasphase.
Katalysatoren sind Verbindungen, die verwendet werden, um unter milden Bedingungen maximale Ausbeute zu erhalten. Dies bedeutet, dass Katalysatoren die Ausbeute einer bestimmten Reaktion erhöhen und die Reaktion beschleunigen können.
INHALT
1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist ein homogener Katalysator
3. Was ist ein heterogener Katalysator
4. Seite an Seitenvergleich - homogener gegen heterogener Katalysator in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung
Was ist ein homogener Katalysator?
Homogene Katalysatoren sind katalytische Verbindungen, die sich in der gleichen Phase wie die Substanzen in die Reaktionsphase befinden. Diese homogenen Katalysatoren befinden sich häufig in der flüssigen Phase. Die Wiederherstellung homogener Katalysatoren ist vergleichsweise schwierig und teuer, da sich der Katalysator in der gleichen Phase wie das Reaktionsgemisch befindet. Dies bedeutet, dass die Katalysatortrennung schwierig ist. Die thermische Stabilität homogener Katalysatoren ist ebenfalls schlecht. Das häufigste Beispiel für homogene Katalysatoren sind Meta -Komplexe.
Abbildung 01: Wirkung von Katalysatoren
Homogene Katalysatoren sind unter niedrigen Temperaturbedingungen effizient aktiv (weniger als 250 ° C). Die katalytische Aktivität dieser Katalysatoren ist im Vergleich zu heterogenen Katalysatoren mäßig. Die Selektivität ist jedoch hoch. Das Recycling des homogenen Katalysators ist teuer, da die katalytische Erholung schwierig ist. Die Modifikation des Katalysators ist jedoch einfach, da er sich in der flüssigen Phase befindet.
Die Diffusivität homogener Katalysatoren ist hoch. Dies, weil sich alle Reaktanten und der Katalysator in derselben Flüssigkeitsphase befinden und ordnungsgemäßes Rühren zu einer ordnungsgemäßen Diffusion des Katalysators während des Reaktionsgemisches führt. Homogene Katalysatoren haben normalerweise genau definierte aktive Stellen. Dies bedeutet, dass es auf der Oberfläche der Katalysatorverbindung, an die die Reaktanten gebunden sind.
Was ist ein heterogener Katalysator?
Heterogene Katalysatoren sind katalytische Verbindungen, die sich in einer anderen Phase als die der Phase des Reaktionsgemisches befinden. Diese Katalysatoren finden sich in allen drei Materiephasen: feste Phase, Flüssigphase oder Gasphase. Die katalytische Erholung ist in heterogenen Katalysatoren einfach und billig, da sich der Katalysator in einer anderen Phase als die der Phase des Reaktionsgemisches befindet. Häufige Beispiele für heterogene Katalysatoren sind Metalle, Metalloxide usw.
Abbildung 2: Das Reaktionsgemisch ist in flüssiger Phase, während der Katalysator ein Metall in fester Phase ist
Die thermische Stabilität heterogener Katalysatoren ist im Vergleich zu homogenen Katalysatoren sehr gut. Diese Katalysatoren wirken effizient unter Hochtemperaturbedingungen, etwa 250-500 ° C. Die katalytische Aktivität ist im Vergleich zu homogenen Katalysatoren auch hoch. Die Selektivität von Reaktanten ist jedoch schlecht als die von homogenen Katalysatoren. Die aktiven Stellen heterogener Katalysatoren sind nicht genau definiert. Dies reduziert die Selektivität.
Die Diffusivität des heterogenen Katalysators ist schlecht, wenn die Oberfläche des Katalysators niedrig ist, da sich der Katalysator und das Reaktionsgemisch in zwei Phasen befinden. Aber die Trennung des Katalysators ist normalerweise unkompliziert. Dann ist das Recycling des Katalysators auch einfach.
Was ist der Unterschied zwischen homogenem und heterogenem Katalysator?
Homogener gegen heterogener Katalysator | |
| Homogene Katalysatoren sind katalytische Verbindungen, die sich in der gleichen Phase wie die Substanzen in die Reaktionsphase befinden. | Heterogene Katalysatoren sind katalytische Verbindungen, die sich in einer anderen Phase als die der Phase des Reaktionsgemisches befinden. |
| Phase | |
| Homogene Katalysatoren finden sich hauptsächlich in der flüssigen Phase. | Heterogene Katalysatoren können in allen drei Phasen gefunden werden; Festphase, Flüssigphase oder Gasphase. |
| Thermische Stabilität | |
| Die thermische Stabilität homogener Katalysatoren ist schlecht. | Die thermische Stabilität heterogener Katalysatoren ist gut. |
| Katalysatorwiederherstellung | |
| Die Erholung homogener Katalysatoren ist schwierig und teuer. | Die Wiederherstellung heterogener Katalysatoren ist einfach und billig. |
| Aktive Seite | |
| Das aktive Zentrum homogener Katalysatoren ist gut definiert und hat eine gute Selektivität. | Das aktive Zentrum heterogener Katalysatoren ist nicht gut definiert und hat eine schlechte Selektivität. |
| Katalysatorrecycling | |
| Das Recycling homogener Katalysatoren ist schwierig. | Das Recycling heterogener Katalysatoren ist einfach. |
| Katalysatortrennung | |
| Die Trennung des homogenen Katalysators vom Reaktionsgemisch ist schwierig. | Die Trennung des heterogenen Katalysators vom Reaktionsgemisch ist einfach. |
| Temperaturabhängigkeit | |
| Homogene Katalysatoren funktionieren unter niedrigen Temperaturbedingungen besser (weniger als 250 ° C). | Heterogene Katalysatoren funktionieren unter hohen Temperaturbedingungen besser (ca. 250 bis 500 ° C). |
| Katalysatoränderung | |
| Die Modifikation homogener Katalysatoren ist einfach. | Die Modifikation heterogener Katalysatoren ist schwierig. |
Zusammenfassung - homogener gegen heterogener Katalysator
Katalysatoren sind Verbindungen, die die Reaktionsgeschwindigkeit einer bestimmten Reaktion erhöhen können, um eine optimale Ausbeute in kurzer Zeit zu erzielen. Es gibt zwei Haupttypen von Katalysatoren, die als homogene Katalysatoren und heterogene Katalysatoren bezeichnet werden. Der Hauptunterschied zwischen homogenen und heterogenen Katalysatoren besteht darin, dass homogene Katalysatoren immer in der flüssigen Phase gefunden werden können, während heterogene Katalysatoren in allen drei Materiephasen gefunden werden können; Festphase, flüssige Phase und Gasphase.
Referenz:
1. Arten von Katalyse, Chemguide, hier erhältlich.
2. „Homogene Katalyse.”Wikipedia, Wikimedia Foundation, 25. Februar. 2018, hier erhältlich.
3. „Heterogene Katalyse.Wikipedia, Wikimedia Foundation, 16. März. 2018, hier erhältlich.
Bild mit freundlicher Genehmigung:
1. "CatalysisScheme" von Smokefoot übernahm eigene Arbeit (basierend auf Urheberrechtsansprüchen) (öffentlich zugänglich) über Commons Wikimedia
2. "Heterogene asymmetrische Hydrierungspyridine" von Bmalbrecht - eigene Arbeit (CC BY -SA 3.0) über Commons Wikimedia
