Sleutelverskil – Homogene vs Heterogene Catalyst
Katalisatore is van baie soorte, maar hulle kan hoofsaaklik in twee groepe gekategoriseer word as homogene katalisators en heterogene katalisators. Die sleutelverskil tussen homogene en heterogene katalisators is dat homogene katalisators altyd in die vloeistoffase gevind kan word, terwyl heterogene katalisators in al drie fases van materie gevind kan word: vaste fase, vloeistoffase en gasfase.
Katalisatore is verbindings wat gebruik word om maksimum opbrengs onder ligte toestande te verkry. Dit beteken dat katalisators die opbrengs van 'n spesifieke reaksie kan verhoog en die reaksie kan versnel.
Wat is 'n homogene katalisator?
Homogene katalisators is katalitiese verbindings wat in dieselfde fase is as die stowwe wat in die reaksiefase gaan. Hierdie homogene katalisators is dikwels in die vloeistoffase. Die herwinning van homogene katalisators is relatief moeilik en duur aangesien die katalisator in dieselfde fase as die reaksiemengsel is. Dit beteken die katalisator skeiding is moeilik. Die termiese stabiliteit van homogene katalisators is ook swak. Die mees algemene voorbeeld vir homogene katalisators is metakomplekse.
Figuur 01: Aksie van katalisators
Homogene katalisators is doeltreffend aktief in lae-temperatuur toestande (minder as 250◦C). Die katalitiese aktiwiteit van hierdie katalisators is matig in vergelyking met heterogene katalisators. Die selektiwiteit is egter hoog. Die herwinning van die homogene katalisator is duur aangesien die katalitiese herwinning moeilik is. Maar die modifikasie van die katalisator is maklik omdat dit in die vloeistoffase is.
Die diffusiwiteit van homogene katalisators is hoog. Dit omdat alle reaktante en die katalisator in dieselfde vloeistoffase is en behoorlike roering lei tot behoorlike diffusie van die katalisator deur die reaksiemengsel. Homogene katalisators het gewoonlik goed gedefinieerde aktiewe terreine. Dit beteken daar is baie behoorlike aktiewe plekke op die oppervlak van katalisatorverbinding waaraan die reaktante gebind is, en die reaksie vorder in daardie aktiewe plekke.
Wat is 'n heterogene katalisator?
Heterogene katalisators is katalitiese verbindings wat in 'n ander fase is as dié van die fase van die reaksiemengsel. Hierdie katalisators kan in al drie fases van materie gevind word: vaste fase, vloeistoffase of gasfase. Die katalitiese herwinning is maklik en goedkoop in heterogene katalisators aangesien die katalisator in 'n ander fase is as dié van die fase van die reaksiemengsel. Algemene voorbeelde vir heterogene katalisators is metale, metaaloksiede, ens.
Figuur 2: Reaksiemengsel is in vloeibare fase terwyl katalisator 'n metaal in soliede fase is
Die termiese stabiliteit van heterogene katalisators is baie goed in vergelyking met homogene katalisators. Hierdie katalisators werk doeltreffend in hoë-temperatuur toestande, rondom 250-500◦C. Die katalitiese aktiwiteit is ook hoog in vergelyking met homogene katalisators. Die selektiwiteit van reaktante is egter swak as dié van homogene katalisators. Die aktiewe terreine van heterogene katalisators is nie goed gedefinieer nie. Dit verminder selektiwiteit.
Die diffusiwiteit van heterogene katalisator is swak as die oppervlakarea van die katalisator laag is aangesien die katalisator en die reaksiemengsel in twee fases is. Maar die skeiding van die katalisator is gewoonlik eenvoudig. Dan is die herwinning van die katalisator ook maklik.
Wat is die verskil tussen homogene en heterogene katalisator?
Homogene vs Heterogene Katalisator |
|
| Homogene katalisators is katalitiese verbindings wat in dieselfde fase is as die stowwe wat in die reaksiefase gaan. | Heterogene katalisators is katalitiese verbindings wat in 'n ander fase as dié van die fase van die reaksiemengsel is. |
| Fase | |
| Homogene katalisators kan meestal in die vloeistoffase gevind word. | Heterogene katalisators kan in al drie fases gevind word; vaste fase, vloeistoffase of gasfase. |
| Termiese stabiliteit | |
| Die termiese stabiliteit van homogene katalisators is swak. | Die termiese stabiliteit van heterogene katalisators is goed. |
| Katalisatorherstel | |
| Die herwinning van homogene katalisators is moeilik en duur. | Die herwinning van heterogene katalisators is maklik en goedkoop. |
| Aktiewe werf | |
| Die aktiewe terrein van homogene katalisators is goed gedefinieer en het goeie selektiwiteit. | Die aktiewe terrein van heterogene katalisators is nie goed gedefinieer nie en het swak selektiwiteit. |
| Catalyst Recycling | |
| Die herwinning van homogene katalisators is moeilik. | Die herwinning van heterogene katalisators is maklik. |
| Katalisator-skeiding | |
| Die skeiding van homogene katalisator uit die reaksiemengsel is moeilik. | Die skeiding van heterogene katalisator van die reaksiemengsel is maklik. |
| Temperatuurafhanklikheid | |
| Homogene katalisators werk beter in lae-temperatuur toestande (minder as 250◦C). | Heterogene katalisators werk beter in hoë-temperatuur toestande (ongeveer 250 tot 500◦C). |
| Catalyst Modification | |
| Die modifikasie van homogene katalisators is maklik. | Die modifikasie van heterogene katalisators is moeilik. |
Opsomming – Homogene vs Heterogene Catalyst
Katalisatore is verbindings wat die reaksietempo van 'n spesifieke reaksie kan verhoog om 'n optimale opbrengs in 'n kort tydperk te gee. Daar is twee hooftipes katalisators wat as homogene katalisators en heterogene katalisators genoem word. Die sleutelverskil tussen homogene en heterogene katalisators is dat homogene katalisators altyd in die vloeistoffase gevind kan word, terwyl heterogene katalisators in al drie fases van materie gevind kan word; vaste fase, vloeistoffase en gasfase.
