Differenza tra catalizzatore omogeneo ed eterogeneo

Differenza chiave - Catalizzatore omogeneo vs eterogeneo
 

I catalizzatori sono di molti tipi, ma possono essere categorizzati principalmente in due gruppi come catalizzatori omogenei e catalizzatori eterogenei. Il differenza fondamentale tra catalizzatori omogenei ed eterogenei è quello i catalizzatori omogenei si trovano sempre nella fase liquida, mentre i catalizzatori eterogenei possono essere trovati in tutte e tre le fasi della materia: fase solida, fase liquida e fase gas.

I catalizzatori sono composti che vengono utilizzati per ottenere il massimo rendimento in condizioni miti. Ciò significa che i catalizzatori possono aumentare la resa di una particolare reazione e accelerare la reazione.

CONTENUTO

1. Panoramica e differenza chiave
2. Che cos'è un catalizzatore omogeneo
3. Che cos'è un catalizzatore eterogeneo
4. Confronto affiancato - Catalizzatore omogeneo vs eterogeneo in forma tabulare
5. Sommario

Che cos'è un catalizzatore omogeneo?

I catalizzatori omogenei sono composti catalitici che si trovano nella stessa fase delle sostanze che stanno entrando nella fase di reazione. Questi catalizzatori omogenei sono spesso in fase liquida. Il recupero di catalizzatori omogenei è relativamente difficile e costoso poiché il catalizzatore si trova nella stessa fase della miscela di reazione. Ciò significa che la separazione del catalizzatore è difficile. Anche la stabilità termica dei catalizzatori omogenei è scarsa. L'esempio più comune per catalizzatori omogenei sono meta complessi.

Figura 01: azione dei catalizzatori

I catalizzatori omogenei sono efficacemente attivi in ​​condizioni di bassa temperatura (meno di 250 ° C). L'attività catalitica di questi catalizzatori è moderata rispetto ai catalizzatori eterogenei. Tuttavia, la selettività è alta. Il riciclo del catalizzatore omogeneo è costoso poiché il recupero catalitico è difficile. Ma la modifica del catalizzatore è facile perché è in fase liquida.

La diffusività dei catalizzatori omogenei è elevata. Questo perché tutti i reagenti e il catalizzatore sono nella stessa fase liquida e un'adeguata agitazione porta alla corretta diffusione del catalizzatore attraverso la miscela di reazione. I catalizzatori omogenei di solito hanno siti attivi ben definiti. Ciò significa che ci sono molti siti attivi sulla superficie del composto catalitico su cui sono legati i reagenti e la reazione progredisce in quei siti attivi.

Che cos'è un catalizzatore eterogeneo?

I catalizzatori eterogenei sono composti catalitici che si trovano in una fase diversa da quella della fase della miscela di reazione. Questi catalizzatori possono essere trovati in tutte e tre le fasi della materia: fase solida, fase liquida o fase gassosa. Il recupero catalitico è facile ed economico in catalizzatori eterogenei poiché il catalizzatore si trova in una fase diversa da quella della fase della miscela di reazione. Esempi comuni per catalizzatori eterogenei sono metalli, ossidi metallici, ecc.

Figura 2: La miscela di reazione è in fase liquida mentre il catalizzatore è un metallo in fase solida

La stabilità termica dei catalizzatori eterogenei è molto buona rispetto ai catalizzatori omogenei. Questi catalizzatori agiscono efficientemente in condizioni di alta temperatura, intorno ai 250-500 ° C. L'attività catalitica è anche elevata rispetto ai catalizzatori omogenei. Tuttavia, la selettività dei reagenti è scarsa rispetto a quella dei catalizzatori omogenei. I siti attivi di catalizzatori eterogenei non sono ben definiti. Questo riduce la selettività.

La diffusività del catalizzatore eterogeneo è scarsa se l'area superficiale del catalizzatore è bassa poiché il catalizzatore e la miscela di reazione sono in due fasi. Ma la separazione del catalizzatore è in genere semplice. Quindi anche il riciclo del catalizzatore è facile.

Qual è la differenza tra catalizzatore omogeneo ed eterogeneo?

Catalizzatore omogeneo vs eterogeneo
I catalizzatori omogenei sono composti catalitici che si trovano nella stessa fase delle sostanze che stanno entrando nella fase di reazione.	I catalizzatori eterogenei sono composti catalitici che si trovano in una fase diversa da quella della fase della miscela di reazione.
Fase
I catalizzatori omogenei possono essere trovati principalmente nella fase liquida.	Catalizzatori eterogenei possono essere trovati in tutte e tre le fasi; fase solida, fase liquida o fase gassosa.
Stabilità termica
La stabilità termica dei catalizzatori omogenei è scarsa.	La stabilità termica dei catalizzatori eterogenei è buona.
Ripristino del catalizzatore
Il recupero di catalizzatori omogenei è difficile e costoso.	Il recupero di catalizzatori eterogenei è facile ed economico.
Sito attivo
Il sito attivo di catalizzatori omogenei è ben definito e ha una buona selettività.	Il sito attivo di catalizzatori eterogenei non è ben definito e presenta scarsa selettività.
Catalyst Recycling
Il riciclo di catalizzatori omogenei è difficile.	Il riciclaggio di catalizzatori eterogenei è facile.
Separazione del catalizzatore
La separazione del catalizzatore omogeneo dalla miscela di reazione è difficile.	La separazione del catalizzatore eterogeneo dalla miscela di reazione è facile.
Dipendenza dalla temperatura
I catalizzatori omogenei funzionano meglio in condizioni di bassa temperatura (meno di 250 ° C).	I catalizzatori eterogenei funzionano meglio in condizioni di alta temperatura (circa 250 a 500◦C).
Modifica del catalizzatore
La modifica di catalizzatori omogenei è facile.	La modifica di catalizzatori eterogenei è difficile.

Riassunto - Catalizzatore omogeneo vs eterogeneo

I catalizzatori sono composti che possono aumentare la velocità di reazione di una particolare reazione per ottenere una resa ottimale in un breve periodo di tempo. Esistono due tipi principali di catalizzatori chiamati catalizzatori omogenei e catalizzatori eterogenei. La differenza chiave tra catalizzatori omogenei ed eterogenei è che i catalizzatori omogenei possono sempre essere trovati nella fase liquida mentre i catalizzatori eterogenei possono essere trovati in tutte e tre le fasi della materia; fase solida, fase liquida e fase gassosa.

Riferimento:

1. Tipi di catalisi, Chemguide, Disponibile qui.
2. "Catalisi omogenea". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 25 febbraio 2018, Disponibile qui.
3. "Catalisi eterogenea." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 16 marzo 2018, Disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "CatalysisScheme" di Smokefoot ipotizzato - Propria opera assunta (basata su rivendicazioni di copyright) (Public Domain) tramite Commons Wikimedia
2. "Piridine di idrogenazione asimmetrica eterogenea" di Bmalbrecht - Opera propria (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia