Разница между гомогенным и гетерогенным катализатором

Ключевая разница - гомогенный и гетерогенный катализатор
 

Катализаторы бывают многих типов, но их можно в основном разделить на две группы как гомогенные катализаторы и гетерогенные катализаторы. ключевое отличие между гомогенными и гетерогенными катализаторами заключается в том, что гомогенные катализаторы всегда можно найти в жидкой фазе, тогда как гетерогенные катализаторы можно найти во всех трех фазах вещества: твердой фазе, жидкой фазе и газовой фазе..

Катализаторы представляют собой соединения, которые используются для получения максимального выхода в мягких условиях. Это означает, что катализаторы могут увеличить выход конкретной реакции и ускорить реакцию.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое гомогенный катализатор
3. Что такое гетерогенный катализатор
4. Сравнение бок о бок - гомогенный и гетерогенный катализатор в табличной форме
5. Резюме

Что такое гомогенный катализатор?

Гомогенные катализаторы представляют собой каталитические соединения, которые находятся в той же фазе, что и вещества, которые входят в реакционную фазу. Эти гомогенные катализаторы часто находятся в жидкой фазе. Извлечение гомогенных катализаторов сравнительно сложно и дорого, поскольку катализатор находится в той же фазе, что и реакционная смесь. Это означает, что разделение катализатора затруднено. Термическая стабильность гомогенных катализаторов также плохая. Наиболее распространенным примером гомогенных катализаторов являются мета-комплексы..

Рисунок 01: Действие катализаторов

Гомогенные катализаторы эффективно активны в условиях низких температур (менее 250 ° С). Каталитическая активность этих катализаторов умеренная по сравнению с гетерогенными катализаторами. Однако селективность высокая. Рециркуляция гомогенного катализатора является дорогостоящей, поскольку каталитическое восстановление затруднено. Но модификация катализатора проста, потому что он находится в жидкой фазе.

Диффузионность гомогенных катализаторов высокая. Это потому, что все реагенты и катализатор находятся в одной жидкой фазе, и правильное перемешивание приводит к правильной диффузии катализатора по всей реакционной смеси. Гомогенные катализаторы обычно имеют четко определенные активные центры. Это означает, что на поверхности каталитического соединения имеется много надлежащих активных центров, с которыми связаны реагенты, и реакция протекает в этих активных центрах..

Что такое гетерогенный катализатор?

Гетерогенные катализаторы представляют собой каталитические соединения, которые находятся в фазе, отличной от фазы фазы реакционной смеси. Эти катализаторы можно найти во всех трех фазах вещества: твердой фазе, жидкой фазе или газовой фазе. Каталитическое восстановление легко и дешево в гетерогенных катализаторах, так как катализатор находится в фазе, отличной от фазы реакционной смеси. Типичными примерами гетерогенных катализаторов являются металлы, оксиды металлов и т. Д..

Рисунок 2: Реакционная смесь находится в жидкой фазе, тогда как катализатор представляет собой металл в твердой фазе

Термическая стабильность гетерогенных катализаторов очень хорошая по сравнению с гомогенными катализаторами. Эти катализаторы эффективно действуют в условиях высоких температур, около 250-500 ° С. Каталитическая активность также высока по сравнению с гомогенными катализаторами. Однако селективность реагентов ниже, чем у гомогенных катализаторов. Активные центры гетерогенных катализаторов четко не определены. Это снижает селективность.

Диффузионность гетерогенного катализатора является плохой, если площадь поверхности катализатора низкая, поскольку катализатор и реакционная смесь находятся в двух фазах. Но отделение катализатора обычно не вызывает затруднений. Тогда утилизация катализатора также проста.

В чем разница между гомогенным и гетерогенным катализатором?

Гомогенный против гетерогенного катализатора
Гомогенные катализаторы представляют собой каталитические соединения, которые находятся в той же фазе, что и вещества, которые входят в реакционную фазу..	Гетерогенные катализаторы представляют собой каталитические соединения, которые находятся в фазе, отличной от фазы фазы реакционной смеси..
фаза
Гомогенные катализаторы можно найти в основном в жидкой фазе.	Гетерогенные катализаторы можно найти во всех трех фазах; твердая фаза, жидкая фаза или газовая фаза.
Термостойкость
Термическая стабильность гомогенных катализаторов плохая.	Термическая стабильность гетерогенных катализаторов хорошая.
Восстановление катализатора
Восстановление гомогенных катализаторов сложно и дорого.	Восстановление гетерогенных катализаторов легко и дешево.
Активный сайт
Активный сайт гомогенных катализаторов четко определен и обладает хорошей селективностью.	Активный сайт гетерогенных катализаторов недостаточно четко определен и обладает низкой селективностью.
Утилизация катализаторов
Переработка гомогенных катализаторов затруднена.	Переработка гетерогенных катализаторов проста.
Разделение катализатора
Отделение гомогенного катализатора от реакционной смеси затруднено.	Отделение гетерогенного катализатора от реакционной смеси легко.
Температурная зависимость
Гомогенные катализаторы лучше работают в условиях низких температур (менее 250 ° С).	Гетерогенные катализаторы лучше работают в условиях высоких температур (около 250-500 ° С).
Модификация катализатора
Модификация гомогенных катализаторов проста.	Модификация гетерогенных катализаторов затруднена.

Резюме - Гомогенный против гетерогенного катализатора

Катализаторы представляют собой соединения, которые могут увеличить скорость реакции конкретной реакции для получения оптимального выхода в течение короткого периода времени. Существует два основных типа катализаторов, называемых гомогенными катализаторами и гетерогенными катализаторами. Ключевое различие между гомогенными и гетерогенными катализаторами заключается в том, что гомогенные катализаторы всегда можно найти в жидкой фазе, тогда как гетерогенные катализаторы можно найти во всех трех фазах вещества; твердая фаза, жидкая фаза и газовая фаза.

Ссылка:

1. Типы катализа, Chemguide, доступны здесь.
2. «Гомогенный катализ». Википедия, Фонд Викимедиа, 25 февраля 2018 г., доступно здесь.
3. «Гетерогенный катализ». Википедия, Фонд Викимедиа, 16 марта 2018 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. Предполагается, что «CatalysisScheme» от Smokefoot - Предполагается собственная работа (основываясь на заявлении об авторском праве) (Public Domain) через Commons Wikimedia
2. «Гетерогенные асимметричные гидрирующие пиридины». Автор Bmalbrecht - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia.