Sự khác biệt giữa chất xúc tác đồng nhất và không đồng nhất

Sự khác biệt chính - Chất xúc tác đồng nhất và không đồng nhất
 

Chất xúc tác có nhiều loại, nhưng chúng có thể được phân loại chủ yếu thành hai nhóm là chất xúc tác đồng thể và chất xúc tác không đồng nhất. Các sự khác biệt chính giữa các chất xúc tác đồng thể và không đồng nhất là Chất xúc tác đồng thể luôn luôn có thể được tìm thấy trong pha lỏng trong khi các chất xúc tác không đồng nhất có thể được tìm thấy trong cả ba pha của vật chất: pha rắn, pha lỏng và pha khí.

Xúc tác là các hợp chất được sử dụng để thu được năng suất tối đa trong điều kiện nhẹ. Điều này có nghĩa, các chất xúc tác có thể làm tăng năng suất của một phản ứng cụ thể và tăng tốc độ phản ứng.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Chất xúc tác đồng nhất là gì
3. Chất xúc tác không đồng nhất là gì
4. So sánh cạnh nhau - Chất xúc tác đồng nhất và không đồng nhất ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Chất xúc tác đồng nhất là gì?

Chất xúc tác đồng thể là các hợp chất xúc tác có cùng pha với các chất đang đi vào pha phản ứng. Các chất xúc tác đồng nhất này thường ở pha lỏng. Việc thu hồi các chất xúc tác đồng nhất là tương đối khó khăn và tốn kém vì chất xúc tác ở cùng pha với hỗn hợp phản ứng. Điều này có nghĩa là việc tách chất xúc tác là khó khăn. Độ ổn định nhiệt của các chất xúc tác đồng nhất cũng kém. Ví dụ phổ biến nhất cho các chất xúc tác đồng nhất là các phức meta.

Hình 01: Hành động của chất xúc tác

Chất xúc tác đồng thể hoạt động hiệu quả trong điều kiện nhiệt độ thấp (dưới 250◦C). Hoạt tính xúc tác của các chất xúc tác này ở mức trung bình khi so sánh với các chất xúc tác không đồng nhất. Tuy nhiên, độ chọn lọc cao. Việc tái chế chất xúc tác đồng thể rất tốn kém vì việc phục hồi xúc tác là khó khăn. Nhưng việc sửa đổi chất xúc tác rất dễ dàng vì nó ở trong pha lỏng.

Độ khuếch tán của các chất xúc tác đồng thể cao. Điều này là do tất cả các chất phản ứng và chất xúc tác trong cùng một pha lỏng và khuấy đúng cách dẫn đến sự khuếch tán thích hợp của chất xúc tác trong toàn bộ hỗn hợp phản ứng. Các chất xúc tác đồng nhất thường có các vị trí hoạt động được xác định rõ. Điều này có nghĩa là có nhiều vị trí hoạt động thích hợp trên bề mặt hợp chất xúc tác mà trên đó các chất phản ứng bị ràng buộc và phản ứng tiến triển trong các vị trí hoạt động đó.

Chất xúc tác không đồng nhất là gì?

Chất xúc tác không đồng nhất là các hợp chất xúc tác ở pha khác với pha của hỗn hợp phản ứng. Các chất xúc tác này có thể được tìm thấy trong cả ba giai đoạn của vật chất: pha rắn, pha lỏng hoặc pha khí. Việc thu hồi xúc tác là dễ dàng và rẻ tiền trong các chất xúc tác không đồng nhất vì chất xúc tác ở pha khác với pha của hỗn hợp phản ứng. Các ví dụ phổ biến cho các chất xúc tác không đồng nhất là kim loại, oxit kim loại, v.v..

Hình 2: Hỗn hợp phản ứng ở pha lỏng trong khi chất xúc tác là kim loại ở pha rắn

Độ ổn định nhiệt của các chất xúc tác không đồng nhất là rất tốt so với các chất xúc tác đồng thể. Các chất xúc tác này hoạt động hiệu quả trong điều kiện nhiệt độ cao, khoảng 250-500◦C. Hoạt tính xúc tác cũng cao khi so sánh với các chất xúc tác đồng thể. Tuy nhiên, độ chọn lọc của chất phản ứng kém hơn so với chất xúc tác đồng thể. Các vị trí hoạt động của các chất xúc tác không đồng nhất không được xác định rõ. Điều này làm giảm tính chọn lọc.

Độ khuếch tán của chất xúc tác không đồng nhất là kém nếu diện tích bề mặt của chất xúc tác thấp do chất xúc tác và hỗn hợp phản ứng ở hai pha. Nhưng việc tách chất xúc tác thường đơn giản. Sau đó, việc tái chế chất xúc tác cũng dễ dàng.

Sự khác biệt giữa chất xúc tác đồng thể và không đồng nhất là gì?

Chất xúc tác đồng nhất và không đồng nhất
Chất xúc tác đồng thể là các hợp chất xúc tác có cùng pha với các chất đang đi vào pha phản ứng.	Chất xúc tác không đồng nhất là các hợp chất xúc tác ở pha khác với pha của hỗn hợp phản ứng.
Giai đoạn
Chất xúc tác đồng thể có thể được tìm thấy chủ yếu trong pha lỏng.	Chất xúc tác không đồng nhất có thể được tìm thấy trong cả ba giai đoạn; pha rắn, pha lỏng hoặc pha khí.
Ổn định nhiệt
Độ bền nhiệt của các chất xúc tác đồng thể kém.	Độ ổn định nhiệt của các chất xúc tác không đồng nhất là tốt.
Phục hồi xúc tác
Việc thu hồi các chất xúc tác đồng nhất là khó khăn và tốn kém.	Việc thu hồi các chất xúc tác không đồng nhất là dễ dàng và rẻ tiền.
Trang web đang hoạt động
Vị trí hoạt động của các chất xúc tác đồng nhất được xác định rõ và có tính chọn lọc tốt.	Vị trí hoạt động của các chất xúc tác không đồng nhất không được xác định rõ và có độ chọn lọc kém.
Chất xúc tác tái chế
Việc tái chế các chất xúc tác đồng nhất là khó khăn.	Việc tái chế các chất xúc tác không đồng nhất rất dễ dàng.
Tách chất xúc tác
Việc tách chất xúc tác đồng thể ra khỏi hỗn hợp phản ứng là khó khăn.	Việc tách chất xúc tác không đồng nhất ra khỏi hỗn hợp phản ứng rất dễ dàng.
Phụ thuộc nhiệt độ
Chất xúc tác đồng thể hoạt động tốt hơn trong điều kiện nhiệt độ thấp (dưới 250◦C).	Chất xúc tác không đồng nhất hoạt động tốt hơn trong điều kiện nhiệt độ cao (khoảng 250 đến 500◦C).
Sửa đổi chất xúc tác
Việc sửa đổi các chất xúc tác đồng nhất là dễ dàng.	Việc sửa đổi các chất xúc tác không đồng nhất là khó khăn.

Tóm tắt - Chất xúc tác đồng nhất và không đồng nhất

Xúc tác là các hợp chất có thể làm tăng tốc độ phản ứng của một phản ứng cụ thể nhằm mang lại hiệu suất tối ưu trong một khoảng thời gian ngắn. Có hai loại chất xúc tác chính được đặt tên là chất xúc tác đồng thể và chất xúc tác không đồng nhất. Sự khác biệt chính giữa các chất xúc tác đồng thể và không đồng nhất là các chất xúc tác đồng thể luôn có thể được tìm thấy trong pha lỏng trong khi các chất xúc tác không đồng nhất có thể được tìm thấy trong cả ba giai đoạn của vật chất; pha rắn, pha lỏng và pha khí.

Tài liệu tham khảo:

1. Các loại xúc tác, hóa chất, có sẵn ở đây.
2. Xúc tác đồng nhất. Wikipedia, Wikimedia Foundation, ngày 25 tháng 2 năm 2018, Có sẵn tại đây.
3. Xúc tác không đồng nhất. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 16 tháng 3 năm 2018, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Catal CatalScheme Được tổ chức bởi khói giả - Công việc riêng được giả định (dựa trên khiếu nại bản quyền) (Tên miền công cộng) qua Commons Wikimedia
2. Hydrogenation không đối xứng không đồng nhất