Dallimi kryesor – Katalizator homogjen kundër heterogjen
Katalizatorët janë të shumë llojeve, por ato mund të kategorizohen kryesisht në dy grupe si katalizatorë homogjenë dhe katalizatorë heterogjenë. Dallimi kryesor midis katalizatorëve homogjenë dhe heterogjenë është se katalizatorët homogjenë mund të gjenden gjithmonë në fazën e lëngshme ndërsa katalizatorët heterogjenë mund të gjenden në të tre fazat e materies: fazën e ngurtë, fazën e lëngshme dhe fazën e gazit.
Katalizatorët janë komponime që përdoren për të marrë rendimentin maksimal në kushte të buta. Kjo do të thotë se katalizatorët mund të rrisin rendimentin e një reaksioni të caktuar dhe të përshpejtojnë reaksionin.
Çfarë është një katalizator homogjen?
Katalizatorët homogjenë janë komponime katalitike që janë në të njëjtën fazë me substancat që kalojnë në fazën e reaksionit. Këta katalizatorë homogjenë janë shpesh në fazën e lëngshme. Rikuperimi i katalizatorëve homogjenë është relativisht i vështirë dhe i shtrenjtë pasi katalizatori është në të njëjtën fazë me përzierjen e reaksionit. Kjo do të thotë se ndarja e katalizatorit është e vështirë. Stabiliteti termik i katalizatorëve homogjenë është gjithashtu i dobët. Shembulli më i zakonshëm për katalizatorët homogjenë janë meta komplekset.
Figura 01: Veprimi i Katalizatorëve
Katalizatorët homogjenë janë aktivë në mënyrë efikase në kushte me temperaturë të ulët (më pak se 250◦C). Aktiviteti katalitik i këtyre katalizatorëve është i moderuar kur krahasohet me katalizatorët heterogjenë. Sidoqoftë, selektiviteti është i lartë. Riciklimi i katalizatorit homogjen është i shtrenjtë pasi rikuperimi katalitik është i vështirë. Por modifikimi i katalizatorit është i lehtë sepse është në fazën e lëngshme.
Difuziviteti i katalizatorëve homogjenë është i lartë. Kjo sepse të gjithë reaktantët dhe katalizatori janë në të njëjtën fazë të lëngshme dhe përzierja e duhur çon në përhapjen e duhur të katalizatorit në të gjithë përzierjen e reaksionit. Katalizatorët homogjenë zakonisht kanë vende aktive të mirëpërcaktuara. Kjo do të thotë se ka shumë vende të duhura aktive në sipërfaqen e përbërjes katalizatore në të cilën lidhen reaktantët dhe reaksioni përparon në ato zona aktive.
Çfarë është një katalizator heterogjen?
Katalizatorët heterogjenë janë komponime katalitike që janë në një fazë të ndryshme nga ajo e fazës së përzierjes së reaksionit. Këta katalizatorë mund të gjenden në të tre fazat e materies: fazën e ngurtë, fazën e lëngshme ose fazën e gazit. Rikuperimi katalitik është i lehtë dhe i lirë në katalizatorët heterogjenë pasi katalizatori është në një fazë të ndryshme nga ajo e fazës së përzierjes së reaksionit. Shembuj të zakonshëm për katalizatorët heterogjenë janë metalet, oksidet e metaleve, etj.
Figura 2: Përzierja e reaksionit është në fazën e lëngshme ndërsa katalizatori është një metal në fazën e ngurtë
Stabiliteti termik i katalizatorëve heterogjenë është shumë i mirë në krahasim me katalizatorët homogjenë. Këta katalizatorë veprojnë në mënyrë efikase në kushte të temperaturës së lartë, rreth 250-500◦C. Aktiviteti katalitik është gjithashtu i lartë kur krahasohet me katalizatorët homogjenë. Megjithatë, selektiviteti i reaktantëve është i dobët se ai i katalizatorëve homogjenë. Vendet aktive të katalizatorëve heterogjenë nuk janë të përcaktuara mirë. Kjo redukton selektivitetin.
Difuziviteti i katalizatorit heterogjen është i dobët nëse sipërfaqja e katalizatorit është e ulët pasi katalizatori dhe përzierja e reaksionit janë në dy faza. Por ndarja e katalizatorit është zakonisht e drejtpërdrejtë. Pastaj riciklimi i katalizatorit është gjithashtu i lehtë.
Cili është ndryshimi midis katalizatorit homogjen dhe heterogjen?
Katalisti homogjen vs heterogjen |
|
| Katalizatorët homogjenë janë komponime katalitike që janë në të njëjtën fazë me substancat që kalojnë në fazën e reaksionit. | Katalizatorët heterogjenë janë komponime katalitike që janë në një fazë të ndryshme nga ajo e fazës së përzierjes së reaksionit. |
| Faza | |
| Katarizatorët homogjenë mund të gjenden kryesisht në fazën e lëngshme. | Katalizatorët heterogjenë mund të gjenden në të tre fazat; faza e ngurtë, faza e lëngshme ose faza e gazit. |
| Stabilitet termik | |
| Stabiliteti termik i katalizatorëve homogjenë është i dobët. | Stabiliteti termik i katalizatorëve heterogjenë është i mirë. |
| Rikuperimi i katalizatorit | |
| Rikuperimi i katalizatorëve homogjenë është i vështirë dhe i shtrenjtë. | Rikuperimi i katalizatorëve heterogjenë është i lehtë dhe i lirë. |
| Sajti aktiv | |
| Vendi aktiv i katalizatorëve homogjenë është i mirëpërcaktuar dhe ka selektivitet të mirë. | Vendi aktiv i katalizatorëve heterogjenë nuk është i mirëpërcaktuar dhe ka selektivitet të dobët. |
| Riciklimi i katalizatorëve | |
| Riciklimi i katalizatorëve homogjenë është i vështirë. | Riciklimi i katalizatorëve heterogjenë është i lehtë. |
| Ndarja e katalizatorit | |
| Ndarja e katalizatorit homogjen nga përzierja e reaksionit është e vështirë. | Ndarja e katalizatorit heterogjen nga përzierja e reaksionit është e lehtë. |
| Varësia nga temperatura | |
| Katalizatorët homogjenë punojnë më mirë në kushte me temperaturë të ulët (më pak se 250◦C). | Katalizatorët heterogjenë punojnë më mirë në kushte të temperaturës së lartë (rreth 250 deri në 500◦C). |
| Modifikimi i katalizatorit | |
| Modifikimi i katalizatorëve homogjenë është i lehtë. | Modifikimi i katalizatorëve heterogjenë është i vështirë. |
Përmbledhje – Katalizator homogjen vs heterogjen
Katalizatorët janë komponime që mund të rrisin shpejtësinë e reagimit të një reaksioni të caktuar për të dhënë një rendiment optimal në një periudhë të shkurtër kohore. Ekzistojnë dy lloje kryesore të katalizatorëve të emërtuar si katalizatorë homogjenë dhe katalizatorë heterogjenë. Dallimi kryesor midis katalizatorëve homogjenë dhe heterogjenë është se katalizatorët homogjenë mund të gjenden gjithmonë në fazën e lëngshme ndërsa katalizatorët heterogjenë mund të gjenden në të tre fazat e materies; faza e ngurtë, faza e lëngshme dhe faza e gazit.
