Differenza chiave – catalizzatore omogeneo vs eterogeneo
I catalizzatori sono di molti tipi, ma possono essere principalmente classificati in due gruppi come catalizzatori omogenei e catalizzatori eterogenei. Il differenza fondamentale tra catalizzatori omogenei ed eterogenei è quello catalizzatori omogenei possono sempre essere trovati nella fase liquida mentre 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 la massima resa in condizioni miti. Ciò significa che i catalizzatori possono aumentare la resa di una particolare reazione e accelerare la reazione.
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 di catalizzatori omogenei sono i metacomplessi.
Figura 01: Azione dei catalizzatori
I catalizzatori omogenei sono attivi in modo efficiente in condizioni di bassa temperatura (inferiore a 250◦C). L'attività catalitica di questi catalizzatori è moderata rispetto ai catalizzatori eterogenei. Tuttavia, la selettività è elevata. 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 a una corretta diffusione del catalizzatore in tutta la miscela di reazione. I catalizzatori omogenei di solito hanno siti attivi ben definiti. Ciò significa che sulla superficie del composto catalitico sono presenti molti siti attivi appropriati su cui si legano i reagenti e la reazione procede in quei siti attivi.
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 di 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 efficacemente in condizioni di alta temperatura, intorno ai 250-500°C. Anche l'attività catalitica è 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. Ciò 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 generalmente semplice. Quindi anche il riciclaggio del catalizzatore è facile.
Qual è la differenza tra catalizzatore omogeneo ed eterogeneo?
Catalizzatore omogeneo vs eterogeneo |
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| 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 si trovano principalmente nella fase liquida. | Si possono trovare catalizzatori eterogenei in tutte e tre le fasi; fase solida, fase liquida o fase gas. |
| Stabilità termica | |
| La stabilità termica dei catalizzatori omogenei è scarsa. | La stabilità termica di catalizzatori eterogenei è buona. |
| Recupero catalizzatore | |
| Il recupero di catalizzatori omogenei è difficile e costoso. | Il recupero di catalizzatori eterogenei è facile ed economico. |
| Sito attivo | |
| Il sito attivo dei catalizzatori omogenei è ben definito e ha una buona selettività. | Il sito attivo di catalizzatori eterogenei non è ben definito e ha una scarsa selettività. |
| Riciclaggio del catalizzatore | |
| Il riciclo di catalizzatori omogenei è difficile. | Il riciclo 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 a basse temperature (inferiori a 250◦C). | I catalizzatori eterogenei funzionano meglio in condizioni di alta temperatura (tra 250 e 500◦C). |
| Modifica catalizzatore | |
| La modifica dei catalizzatori omogenei è facile. | La modifica di catalizzatori eterogenei è difficile. |
Riepilogo – catalizzatore omogeneo vs eterogeneo
I catalizzatori sono composti che possono aumentare la velocità di reazione di una particolare reazione per fornire una resa ottimale in un breve periodo di tempo. Esistono due tipi principali di catalizzatori denominati catalizzatori omogenei e catalizzatori eterogenei. Il differenza fondamentale tra catalizzatori omogenei ed eterogenei è quello catalizzatori omogenei possono sempre essere trovati nella fase liquida mentre catalizzatori eterogenei possono essere trovati in tutte e tre le fasi della materia; fase solida, fase liquida e fase gassosa.
