تفاوت کلیدی - کاتالیزور همگن در مقابل ناهمگن
کاتالیزورها انواع مختلفی دارند، اما می توان آنها را عمدتاً به دو گروه کاتالیزورهای همگن و کاتالیزورهای ناهمگن دسته بندی کرد. تفاوت اصلی بین کاتالیزورهای همگن و ناهمگن این است که کاتالیزورهای همگن را می توان همیشه در فاز مایع یافت در حالی که کاتالیزورهای ناهمگن را می توان در هر سه فاز ماده یافت: فاز جامد، فاز مایع و فاز گاز..
کاتالیزورها ترکیباتی هستند که برای به دست آوردن حداکثر بازده در شرایط ملایم استفاده می شوند. این بدان معناست که کاتالیزورها می توانند بازده یک واکنش خاص را افزایش داده و واکنش را تسریع کنند.
کاتالیزور همگن چیست؟
کاتالیزورهای همگن ترکیبات کاتالیزوری هستند که در همان فاز موادی هستند که وارد فاز واکنش می شوند. این کاتالیزورهای همگن اغلب در فاز مایع هستند. بازیابی کاتالیزورهای همگن نسبتاً دشوار و گران است زیرا کاتالیزور در همان فاز مخلوط واکنش قرار دارد. این بدان معنی است که جداسازی کاتالیزور دشوار است. پایداری حرارتی کاتالیزورهای همگن نیز ضعیف است. رایج ترین مثال برای کاتالیزورهای همگن، متا کمپلکس ها هستند.
شکل 01: عمل کاتالیزورها
کاتالیزورهای همگن در شرایط دمای پایین (کمتر از 250 درجه سانتیگراد) به طور موثر فعال هستند. فعالیت کاتالیزوری این کاتالیزورها در مقایسه با کاتالیزورهای ناهمگن متوسط است.با این حال، گزینش پذیری بالا است. بازیافت کاتالیزور همگن گران است زیرا بازیافت کاتالیزوری دشوار است. اما اصلاح کاتالیزور آسان است زیرا در فاز مایع است.
انتشار کاتالیزورهای همگن زیاد است. زیرا همه واکنش دهنده ها و کاتالیزور در یک فاز مایع هستند و هم زدن مناسب منجر به انتشار مناسب کاتالیزور در سراسر مخلوط واکنش می شود. کاتالیزورهای همگن معمولا دارای مکان های فعال کاملاً مشخصی هستند. این بدان معنی است که بسیاری از مکان‌های فعال مناسب روی سطح ترکیب کاتالیزور وجود دارد که واکنش‌دهنده‌ها به آنها متصل می‌شوند و واکنش در آن مکان‌های فعال پیشرفت می‌کند.
کاتالیزور ناهمگن چیست؟
کاتالیزورهای ناهمگن ترکیباتی کاتالیزوری هستند که در فاز متفاوتی از فاز مخلوط واکنش قرار دارند. این کاتالیزورها را می توان در هر سه فاز ماده یافت: فاز جامد، فاز مایع یا فاز گاز. بازیابی کاتالیزوری در کاتالیزورهای ناهمگن آسان و ارزان است زیرا کاتالیزور در فازی متفاوت از فاز مخلوط واکنش قرار دارد.مثال‌های رایج برای کاتالیزورهای ناهمگن فلزات، اکسیدهای فلزی و غیره هستند.
شکل 2: مخلوط واکنش در فاز مایع است در حالی که کاتالیزور یک فلز در فاز جامد است
پایداری حرارتی کاتالیزورهای ناهمگن در مقایسه با کاتالیزورهای همگن بسیار خوب است. این کاتالیزورها در شرایط دمای بالا، در حدود 250 تا 500 درجه سانتیگراد به طور موثر عمل می کنند. فعالیت کاتالیزوری نیز در مقایسه با کاتالیزورهای همگن بالا است. با این حال، گزینش پذیری واکنش دهنده ها نسبت به کاتالیزورهای همگن ضعیف است. مکان های فعال کاتالیزورهای ناهمگن به خوبی تعریف نشده اند. این انتخاب‌پذیری را کاهش می‌دهد.
انتشار کاتالیزور ناهمگن ضعیف است اگر سطح کاتالیزور کم باشد زیرا کاتالیزور و مخلوط واکنش در دو فاز هستند. اما جداسازی کاتالیزور معمولاً ساده است. سپس بازیافت کاتالیزور نیز آسان است.
تفاوت بین کاتالیزور همگن و ناهمگن چیست؟
همگن در مقابل کاتالیزور ناهمگن |
|
| کاتالیزورهای همگن ترکیبات کاتالیزوری هستند که در همان فاز موادی هستند که وارد فاز واکنش می شوند. | کاتالیزورهای ناهمگن ترکیباتی کاتالیزوری هستند که در فاز متفاوتی از فاز مخلوط واکنش قرار دارند. |
| فاز | |
| کاتالیزورهای همگن را می توان بیشتر در فاز مایع یافت. | کاتالیزورهای ناهمگن را می توان در هر سه فاز یافت. فاز جامد، فاز مایع یا فاز گاز. |
| پایداری حرارتی | |
| پایداری حرارتی کاتالیزورهای همگن ضعیف است. | پایداری حرارتی کاتالیزورهای ناهمگن خوب است. |
| بازیابی کاتالیست | |
| بازیابی کاتالیزورهای همگن دشوار و گران است. | بازیابی کاتالیزورهای ناهمگن آسان و ارزان است. |
| سایت فعال | |
| محل فعال کاتالیزورهای همگن به خوبی مشخص است و گزینش پذیری خوبی دارد. | محل فعال کاتالیزورهای ناهمگن به خوبی مشخص نیست و گزینش پذیری ضعیفی دارد. |
| بازیافت کاتالیست | |
| بازیافت کاتالیزورهای همگن دشوار است. | بازیافت کاتالیزورهای ناهمگن آسان است. |
| جداسازی کاتالیست | |
| جداسازی کاتالیزور همگن از مخلوط واکنش دشوار است. | جداسازی کاتالیزور ناهمگن از مخلوط واکنش آسان است. |
| وابستگی به دما | |
| کاتالیزورهای همگن در شرایط دمای پایین (کمتر از 250 درجه سانتیگراد) بهتر عمل می کنند. | کاتالیزورهای ناهمگن در شرایط دمای بالا (حدود 250 تا 500 درجه سانتیگراد) بهتر عمل می کنند. |
| تغییر کاتالیست | |
| اصلاح کاتالیزورهای همگن آسان است. | اصلاح کاتالیزورهای ناهمگن مشکل است. |
خلاصه - کاتالیزور همگن در مقابل ناهمگن
کاتالیزورها ترکیباتی هستند که می توانند سرعت واکنش یک واکنش خاص را افزایش دهند تا در مدت زمان کوتاهی بازدهی بهینه داشته باشند.دو نوع اصلی کاتالیزور وجود دارد که به نام‌های کاتالیزور همگن و کاتالیزور ناهمگن نامیده می‌شوند. تفاوت اصلی بین کاتالیزورهای همگن و ناهمگن این است که کاتالیزورهای همگن را می توان همیشه در فاز مایع یافت در حالی که کاتالیزورهای ناهمگن را می توان در هر سه فاز ماده یافت. فاز جامد، فاز مایع و فاز گاز.
