Katalizörler birçok tiptedir, ancak esas olarak homojen katalizörler ve heterojen katalizörler olarak iki gruba ayrılabilirler. temel fark homojen ve heterojen katalizörler arasında homojen katalizörler her zaman sıvı fazda bulunurken, heterojen katalizörler maddenin üç fazında da bulunabilir: katı faz, sıvı faz ve gaz fazı.
Katalizörler, yumuşak koşullar altında maksimum verim elde etmek için kullanılan bileşiklerdir. Bu, katalizörler belirli bir reaksiyonun verimini artırabilir ve reaksiyonu hızlandırabilir.
1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Homojen Katalizör Nedir
3. Heterojen Katalizör Nedir
4. Yan Yana Karşılaştırma - Tablo Şeklinde Homojen ve Heterojen Katalizör
5. Özet
Homojen katalizörler, reaksiyon fazına giren maddelerle aynı fazda olan katalitik bileşiklerdir. Bu homojen katalizörler genellikle sıvı fazdadır. Homojen katalizörlerin geri kazanımı, katalizör reaksiyon karışımı ile aynı fazda olduğu için nispeten zor ve pahalıdır. Bu, katalizör ayırmanın zor olduğu anlamına gelir. Homojen katalizörlerin termal kararlılığı da zayıftır. Homojen katalizörlerin en yaygın örneği meta kompleksleridir.
Şekil 01: Katalizörlerin Etkisi
Homojen katalizörler düşük sıcaklık koşullarında (250◦C'den az) etkin bir şekilde aktiftir. Bu katalizörlerin katalitik aktivitesi, heterojen katalizörlere kıyasla orta düzeydedir. Ancak, seçicilik yüksektir. Katalitik geri kazanım zor olduğundan homojen katalizörün geri dönüşümü pahalıdır. Ancak, katalizörün modifikasyonu kolaydır, çünkü sıvı fazdadır.
Homojen katalizörlerin yaygınlığı yüksektir. Bunun nedeni, tüm reaktanlar ve katalizörün aynı sıvı fazında olması ve uygun karıştırma işleminin, katalizörün reaksiyon karışımı boyunca düzgün bir şekilde dağılmasına yol açmasıdır. Homojen katalizörler genellikle iyi tanımlanmış aktif bölgelere sahiptir. Bu, katalizör bileşiğinin yüzeyinde, reaktanların bağlı olduğu birçok uygun aktif bölge olduğu ve reaksiyonun bu aktif bölgelerde ilerlediği anlamına gelir..
Heterojen katalizörler, reaksiyon karışımının fazından farklı bir fazda olan katalitik bileşiklerdir. Bu katalizörler maddenin üç fazında da bulunabilir: katı faz, sıvı faz veya gaz fazı. Katalitik geri kazanım heterojen katalizörlerde kolay ve ucuzdur, çünkü katalizör reaksiyon karışımının fazından farklı bir fazdadır. Heterojen katalizörlerin yaygın örnekleri metaller, metal oksitler, vb..
Şekil 2: Reaksiyon Karışımı Sıvı Fazında, Katalizör Katı Fazında Bir Metal
Heterojen katalizörlerin termal kararlılığı, homojen katalizörlere kıyasla çok iyidir. Bu katalizörler 250-500◦C civarında yüksek sıcaklık koşullarında etkili bir şekilde etki eder. Katalitik aktivite, homojen katalizörlerle karşılaştırıldığında da yüksektir. Bununla birlikte, reaktanların seçiciliği homojen katalizörlerden daha zayıftır. Heterojen katalizörlerin aktif bölgeleri iyi tanımlanmamıştır. Bu seçiciliği azaltır.
Katalizörün yüzey alanı düşükse, katalizör ve reaksiyon karışımı iki fazda olduğu için heterojen katalizörün yaygınlığı zayıftır. Ancak, katalizörün ayrılması genellikle basittir. Daha sonra katalizörün geri dönüşümü de kolaydır.
Homojen ve Heterojen Katalizör | |
Homojen katalizörler, reaksiyon fazına giren maddelerle aynı fazda olan katalitik bileşiklerdir. | Heterojen katalizörler, reaksiyon karışımının fazından farklı bir fazda olan katalitik bileşiklerdir. |
Evre | |
Homojen katalizörler çoğunlukla sıvı fazda bulunabilir. | Heterojen katalizörler her üç fazda da bulunabilir; katı faz, sıvı faz veya gaz fazı. |
Termal kararlılık | |
Homojen katalizörlerin termal kararlılığı zayıf. | Heterojen katalizörlerin termal kararlılığı iyidir. |
Katalizör Kurtarma | |
Homojen katalizörlerin geri kazanılması zor ve pahalıdır. | Heterojen katalizörlerin geri kazanımı kolay ve ucuzdur. |
Aktif site | |
Homojen katalizörlerin aktif bölgesi iyi tanımlanmıştır ve iyi seçiciliğe sahiptir. | Heterojen katalizörlerin aktif bölgesi iyi tanımlanmamıştır ve seçiciliği zayıftır. |
Katalizör Geri Dönüşümü | |
Homojen katalizörlerin geri dönüşümü zordur. | Heterojen katalizörlerin geri dönüşümü kolaydır. |
Katalizör Ayrımı | |
Homojen katalizörün reaksiyon karışımından ayrılması zordur. | Heterojen katalizörün reaksiyon karışımından ayrılması kolaydır. |
Sıcaklık bağımlılığı | |
Homojen katalizörler düşük sıcaklık koşullarında daha iyi çalışır (250◦C'den az). | Heterojen katalizörler yüksek sıcaklık koşullarında daha iyi çalışır (yaklaşık 250 ila 500◦C). |
Katalizör Modifikasyonu | |
Homojen katalizörlerin modifikasyonu kolaydır. | Heterojen katalizörlerin modifikasyonu zordur. |
Katalizörler, kısa bir sürede optimum verim vermek için belirli bir reaksiyonun reaksiyon hızını artırabilen bileşiklerdir. Homojen katalizörler ve heterojen katalizörler olarak adlandırılan iki ana katalizör türü vardır. Homojen ve heterojen katalizörler arasındaki temel fark, homojen katalizörlerin her zaman sıvı fazda bulunabilmeleri, heterojen katalizörlerin ise maddenin üç fazında da bulunabilmeleridir; katı faz, sıvı faz ve gaz fazı.
1. Kataliz Çeşitleri, Chemguide, Burada mevcuttur.
2. “Homojen Kataliz.” Vikipedi, Wikimedia Foundation, 25 Şubat 2018, Burada mevcut.
3. “Heterojen Kataliz.” Vikipedi, Wikimedia Foundation, 16 Mart 2018, Burada mevcut.
1. “CatalysisScheme” Tarafından Smokefoot varsayıldı - Commons Wikimedia aracılığıyla kendi çalışması üstlendi (telif hakkı taleplerine dayanarak) (Public Domain)
2. “Heterojen Asimetrik Hidrojenasyon Piridinleri” Bmalbrecht tarafından - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması (CC BY-SA 3.0)