Ključna razlika – Homogeni vs Heterogeni katalizator
Katalizatori su više vrsta, ali se uglavnom mogu kategorizirati u dvije grupe kao homogeni katalizatori i heterogeni katalizatori. Ključna razlika između homogenih i heterogenih katalizatora je u tome što se homogeni katalizatori uvijek mogu naći u tekućoj fazi, dok se heterogeni katalizatori mogu naći u sve tri faze materije: čvrsta faza, tečna faza i plinovita faza.
Katalizatori su jedinjenja koja se koriste za postizanje maksimalnog prinosa u blagim uslovima. To znači da katalizatori mogu povećati prinos određene reakcije i ubrzati reakciju.
Šta je homogeni katalizator?
Homogeni katalizatori su katalitička jedinjenja koja su u istoj fazi kao i supstance koje ulaze u fazu reakcije. Ovi homogeni katalizatori su često u tečnoj fazi. Obnavljanje homogenih katalizatora je relativno teško i skupo jer je katalizator u istoj fazi kao i reakciona smjesa. To znači da je odvajanje katalizatora teško. Termička stabilnost homogenih katalizatora je također loša. Najčešći primjer za homogene katalizatore su meta kompleksi.
Slika 01: Akcija katalizatora
Homogeni katalizatori su efikasno aktivni u uslovima niskih temperatura (manje od 250◦C). Katalitička aktivnost ovih katalizatora je umjerena u poređenju sa heterogenim katalizatorima. Međutim, selektivnost je visoka. Recikliranje homogenog katalizatora je skupo jer je katalitička obnova teška. Ali modifikacija katalizatora je laka jer je u tečnoj fazi.
Difuzivnost homogenih katalizatora je visoka. To je zato što su svi reaktanti i katalizator u istoj tečnoj fazi i pravilno miješanje dovodi do pravilne difuzije katalizatora kroz reakcijsku smjesu. Homogeni katalizatori obično imaju dobro definirana aktivna mjesta. To znači da postoji mnogo odgovarajućih aktivnih mjesta na površini katalizatora na koje su reaktanti vezani, a reakcija napreduje na tim aktivnim mjestima.
Šta je heterogeni katalizator?
Heterogeni katalizatori su katalitička jedinjenja koja su u drugoj fazi od faze reakcione smeše. Ovi katalizatori se mogu naći u sve tri faze materije: čvrsta faza, tečna faza ili gasna faza. Katalitički oporavak je lak i jeftin u heterogenim katalizatorima jer je katalizator u drugoj fazi od faze reakcione smjese. Uobičajeni primjeri za heterogene katalizatore su metali, metalni oksidi, itd.
Slika 2: Reakciona smjesa je u tečnoj fazi dok je katalizator metal u čvrstoj fazi
Termička stabilnost heterogenih katalizatora je veoma dobra u poređenju sa homogenim katalizatorima. Ovi katalizatori efikasno deluju u uslovima visoke temperature, oko 250-500◦C. Katalitička aktivnost je takođe visoka u poređenju sa homogenim katalizatorima. Međutim, selektivnost reaktanata je lošija nego kod homogenih katalizatora. Aktivna mjesta heterogenih katalizatora nisu dobro definirana. Ovo smanjuje selektivnost.
Difuzivnost heterogenog katalizatora je loša ako je površina katalizatora mala jer su katalizator i reakcijska smjesa u dvije faze. Ali odvajanje katalizatora je obično jednostavno. Tada je i recikliranje katalizatora jednostavno.
Koja je razlika između homogenog i heterogenog katalizatora?
Homogeni vs heterogeni katalizator |
|
| Homogeni katalizatori su katalitička jedinjenja koja su u istoj fazi kao i supstance koje ulaze u fazu reakcije. | Heterogeni katalizatori su katalitička jedinjenja koja su u drugoj fazi od faze reakcione smeše. |
| Faza | |
| Homogeni katalizatori se mogu naći uglavnom u tečnoj fazi. | Heterogeni katalizatori se mogu naći u sve tri faze; čvrsta, tečna ili gasovita faza. |
| Termička stabilnost | |
| Termička stabilnost homogenih katalizatora je loša. | Termička stabilnost heterogenih katalizatora je dobra. |
| Catalyst Recovery | |
| Oporavak homogenih katalizatora je težak i skup. | Oporavak heterogenih katalizatora je lak i jeftin. |
| Aktivna stranica | |
| Aktivno mjesto homogenih katalizatora je dobro definirano i ima dobru selektivnost. | Aktivno mjesto heterogenih katalizatora nije dobro definirano i ima slabu selektivnost. |
| Recikliranje katalizatora | |
| Recikliranje homogenih katalizatora je teško. | Recikliranje heterogenih katalizatora je jednostavno. |
| Odvajanje katalizatora | |
| Odvajanje homogenog katalizatora iz reakcione smjese je teško. | Odvajanje heterogenog katalizatora iz reakcione smjese je jednostavno. |
| zavisnost od temperature | |
| Homogeni katalizatori rade bolje u uslovima niskih temperatura (manje od 250◦C). | Heterogeni katalizatori rade bolje u uslovima visoke temperature (oko 250 do 500◦C). |
| Modifikacija katalizatora | |
| Modifikacija homogenih katalizatora je laka. | Modifikacija heterogenih katalizatora je teška. |
Sažetak – Homogeni vs heterogeni katalizator
Katalizatori su jedinjenja koja mogu povećati brzinu reakcije određene reakcije kako bi dali optimalan prinos u kratkom vremenskom periodu. Postoje dva glavna tipa katalizatora koji se nazivaju homogeni katalizatori i heterogeni katalizatori. Ključna razlika između homogenih i heterogenih katalizatora je u tome što se homogeni katalizatori uvijek mogu naći u tekućoj fazi, dok se heterogeni katalizatori mogu naći u sve tri faze materije; čvrsta faza, tečna faza i gasna faza.
