Негизги айырма – бир тектүү жана гетерогендүү катализатор
Катализаторлор көптөгөн түрлөрү бар, бирок аларды негизинен бир тектүү катализаторлор жана гетерогендүү катализаторлор деп эки топко бөлүүгө болот. Бир тектүү жана гетерогендүү катализаторлордун негизги айырмасы, бир тектүү катализаторлорду дайыма суюк фазада, ал эми гетерогендүү катализаторлорду заттын бардык үч фазасында табууга болот: катуу фаза, суюк фаза жана газ фазасы.
Катализаторлор жумшак шарттарда максималдуу түшүм алуу үчүн колдонулган кошулмалар. Бул катализаторлор белгилүү бир реакциянын түшүмдүүлүгүн жогорулатып, реакцияны тездете алат дегенди билдирет.
Гомогендүү катализатор деген эмне?
Бир тектүү катализаторлор реакция фазасына өтүп жаткан заттар менен бир фазада турган каталитикалык бирикмелер. Бул бир тектүү катализаторлор көбүнчө суюк фазада болот. Бир тектүү катализаторлорду алуу салыштырмалуу кыйын жана кымбат, анткени катализатор реакция аралашмасы менен бирдей фазада болот. Бул катализаторду бөлүү кыйын экенин билдирет. Бир тектүү катализаторлордун термикалык туруктуулугу да начар. Бир тектүү катализаторлор үчүн эң кеңири таралган мисал - мета комплекстер.
01-сүрөт: Катализаторлордун аракети
Бир тектүү катализаторлор төмөнкү температуралык шарттарда (250◦Cден төмөн) эффективдүү активдүү. Бул катализаторлордун каталитикалык активдүүлүгү гетерогендүү катализаторлорго салыштырмалуу орточо. Бирок, тандоо жогорку. Бир тектүү катализаторду кайра иштетүү кымбатка турат, анткени каталитикалык калыбына келтирүү кыйын. Бирок катализаторду өзгөртүү оңой, анткени ал суюк фазада.
Бир тектүү катализаторлордун диффузиялуулугу жогору. Себеби бардык реагенттер жана катализатор бир суюк фазада болушат жана туура аралаштыруу катализатордун реакция аралашмасы боюнча туура диффузиясына алып келет. Бир тектүү катализаторлор, адатта, жакшы аныкталган активдүү жерлерге ээ. Бул катализатор кошулмасынын бетинде реагенттер байланган көптөгөн тийиштүү активдүү участоктор бар экенин жана реакция ошол активдүү участоктордо жүрөт дегенди билдирет.
Гетерогендүү катализатор деген эмне?
Гетерогендүү катализаторлор реакция аралашмасынын фазасынан башка фазада болгон каталитикалык бирикмелер. Бул катализаторлорду заттын бардык үч фазасында табууга болот: катуу фаза, суюк фаза же газ фазасы. Гетерогендүү катализаторлордо каталитикалык калыбына келтирүү оңой жана арзан, анткени катализатор реакция аралашмасынын фазасынан башка фазада болот. Гетерогендик катализаторлор үчүн кеңири таралган мисалдар: металлдар, металл оксиддери ж.б.
2-сүрөт: Реакция аралашмасы суюк фазада, ал эми катализатор катуу фазадагы металл
Гетерогендүү катализаторлордун жылуулук туруктуулугу бир тектүү катализаторлорго салыштырмалуу абдан жакшы. Бул катализаторлор 250-500◦C тегерегинде жогорку температуралык шарттарда эффективдүү иштешет. Бир тектүү катализаторлорго салыштырмалуу каталитикалык активдүүлүк да жогору. Бирок реагенттердин тандоо жөндөмдүүлүгү бир тектүү катализаторлорго караганда начар. Гетерогендүү катализаторлордун активдүү жерлери так аныкталган эмес. Бул тандоону азайтат.
Гетерогендүү катализатордун диффузиядуулугу начар, эгерде катализатордун бетинин аянты аз болсо, анткени катализатор жана реакция аралашмасы эки фазада болот. Бирок катализаторду бөлүү, адатта, жөнөкөй. Анда катализаторду кайра иштетүү да оңой.
Гомогендүү жана гетерогендүү катализатордун ортосунда кандай айырма бар?
Бир тектүү жана гетерогендүү катализатор |
|
| Бир тектүү катализаторлор реакция фазасына өтүп жаткан заттар менен бир фазада болгон каталитикалык бирикмелер. | Гетерогендүү катализаторлор реакция аралашмасынын фазасынан башка фазадагы каталитикалык бирикмелер. |
| Фаза | |
| Бир тектүү катализаторлорду көбүнчө суюк фазада табууга болот. | Гетерогендүү катализаторлорду үч фазада тең табууга болот; катуу фаза, суюк фаза же газ фазасы. |
| Термикалык туруктуулук | |
| Бир тектүү катализаторлордун термикалык туруктуулугу начар. | Гетерогендүү катализаторлордун жылуулук туруктуулугу жакшы. |
| Катализаторду калыбына келтирүү | |
| Бир тектүү катализаторлорду алуу кыйын жана кымбат. | Гетерогендүү катализаторлорду калыбына келтирүү оңой жана арзан. |
| Активдүү сайт | |
| Бир тектүү катализаторлордун активдүү жери так аныкталган жана жакшы тандоого ээ. | Гетерогендик катализаторлордун активдүү жери так аныкталган эмес жана тандоо жөндөмү начар. |
| Катализаторду кайра иштетүү | |
| Бир тектүү катализаторлорду кайра иштетүү кыйын. | Гетерогендүү катализаторлорду кайра иштетүү оңой. |
| Катализаторду бөлүү | |
| Бир тектүү катализаторду реакция аралашмасынан бөлүү кыйын. | Гетерогендүү катализаторду реакция аралашмасынан бөлүү оңой. |
| Температурага көз карандылык | |
| Бир тектүү катализаторлор төмөнкү температурада (250◦Cден төмөн) жакшыраак иштешет. | Гетерогендүү катализаторлор жогорку температура шарттарында жакшыраак иштешет (болжол менен 250–500◦C). |
| Катализаторду өзгөртүү | |
| Бир тектүү катализаторлорду өзгөртүү оңой. | Гетерогендүү катализаторлорду модификациялоо кыйын. |
Кыскача маалымат – Бир тектүү жана гетерогендүү катализатор
Катализаторлор кыска убакыттын ичинде оптималдуу түшүм берүү үчүн белгилүү бир реакциянын реакция ылдамдыгын жогорулата турган кошулмалар. Бир тектүү катализаторлор жана гетерогендүү катализаторлор деп аталган катализаторлордун эки негизги түрү бар. Бир тектүү жана гетерогендүү катализаторлордун ортосундагы негизги айырма, бир тектүү катализаторлорду ар дайым суюк фазада табууга болот, ал эми гетерогендүү катализаторлорду заттын бардык үч фазасында табууга болот; катуу фаза, суюк фаза жана газ фазасы.
