Asosiy farq – bir hil va heterojen katalizator
Katalizatorlar koʻp turlarga ega, lekin ularni asosan bir jinsli katalizatorlar va geterogen katalizatorlar sifatida ikki guruhga boʻlish mumkin. Bir jinsli va heterojen katalizatorlarning asosiy farqi shundaki, bir hil katalizatorlar har doim suyuq fazada, geterogen katalizatorlar esa moddaning barcha uch fazalarida: qattiq faza, suyuq faza va gaz fazalarida topilishi mumkin.
Katalizatorlar yumshoq sharoitlarda maksimal rentabellikni olish uchun ishlatiladigan birikmalardir. Bu shuni anglatadiki, katalizatorlar ma'lum bir reaksiyaning hosildorligini oshirishi va reaksiyani tezlashtirishi mumkin.
Bir jinsli katalizator nima?
Bir hil katalizatorlar reaksiya fazasiga kiradigan moddalar bilan bir xil fazadagi katalitik birikmalardir. Bu bir hil katalizatorlar ko'pincha suyuq fazada bo'ladi. Bir hil katalizatorlarni olish nisbatan qiyin va qimmat, chunki katalizator reaksiya aralashmasi bilan bir xil fazada. Bu katalizatorni ajratish qiyinligini anglatadi. Bir jinsli katalizatorlarning issiqlik barqarorligi ham yomon. Bir hil katalizatorlar uchun eng keng tarqalgan misol metakomplekslardir.
01-rasm: Katalizatorlar harakati
Bir hil katalizatorlar past harorat sharoitida (250◦C dan past) samarali faoldir. Bu katalizatorlarning katalitik faolligi heterojen katalizatorlar bilan solishtirganda o'rtacha. Biroq, selektivlik yuqori. Bir hil katalizatorni qayta ishlash qimmatga tushadi, chunki katalitik tiklanish qiyin. Lekin katalizatorni modifikatsiya qilish oson, chunki u suyuq fazada.
Bir jinsli katalizatorlarning diffuzivligi yuqori. Buning sababi, barcha reaktivlar va katalizator bir xil suyuqlik fazasida va to'g'ri aralashtirish katalizatorning reaktsiya aralashmasi bo'ylab to'g'ri tarqalishiga olib keladi. Bir hil katalizatorlar odatda aniq belgilangan faol joylarga ega. Bu katalizator birikmasi yuzasida reaktivlar bog'langan ko'plab tegishli faol joylar mavjudligini anglatadi va reaksiya o'sha faol joylarda davom etadi.
Heterojen katalizator nima?
Heterojen katalizatorlar reaksiya aralashmasi fazasidan boshqa fazada boʻlgan katalitik birikmalardir. Bu katalizatorlarni moddaning barcha uch fazalarida topish mumkin: qattiq faza, suyuq faza yoki gaz fazasi. Geterogen katalizatorlarda katalitik tiklanish oson va arzon, chunki katalizator reaksiya aralashmasi fazasidan boshqa fazada. Geterogen katalizatorlar uchun keng tarqalgan misollar: metallar, metall oksidlari va boshqalar.
2-rasm: Reaktsiya aralashmasi suyuqlik fazasida, katalizator esa qattiq fazadagi metall
Geterogen katalizatorlarning termal barqarorligi bir jinsli katalizatorlarga nisbatan juda yaxshi. Ushbu katalizatorlar 250-500 ° C atrofida yuqori harorat sharoitida samarali ishlaydi. Bir hil katalizatorlar bilan solishtirganda katalitik faollik ham yuqori. Biroq, reaktivlarning selektivligi bir hil katalizatorlarga qaraganda yomon. Geterogen katalizatorlarning faol joylari aniq belgilanmagan. Bu tanlanganlikni pasaytiradi.
Heterojen katalizatorning diffuziya qobiliyati past bo'ladi, chunki katalizator va reaksiya aralashmasi ikki fazada bo'lgani uchun uning sirt maydoni past bo'ladi. Ammo katalizatorni ajratish odatda oddiy. Keyin katalizatorni qayta ishlash ham oson.
Bir jinsli va geterogen katalizator oʻrtasidagi farq nima?
Bir jinsli va heterojen katalizator |
|
| Bir hil katalizatorlar reaksiya fazasiga kiradigan moddalar bilan bir xil fazadagi katalitik birikmalardir. | Heterojen katalizatorlar reaksiya aralashmasi fazasidan boshqa fazadagi katalitik birikmalardir. |
| Faza | |
| Bir hil katalizatorlar asosan suyuq fazada uchraydi. | Heterojen katalizatorlarni har uch fazada ham topish mumkin; qattiq faza, suyuq faza yoki gaz fazasi. |
| Issiqlik barqarorligi | |
| Bir hil katalizatorlarning termal barqarorligi yomon. | Heterojen katalizatorlarning termal barqarorligi yaxshi. |
| Katalizatorni tiklash | |
| Bir hil katalizatorlarni olish qiyin va qimmat. | Heterojen katalizatorlarni olish oson va arzon. |
| Faol sayt | |
| Bir hil katalizatorlarning faol joyi aniq belgilangan va yaxshi selektivlikka ega. | Heterojen katalizatorlarning faol joyi aniq belgilanmagan va selektivligi past. |
| Katalizatorni qayta ishlash | |
| Bir hil katalizatorlarni qayta ishlash qiyin. | Heterojen katalizatorlarni qayta ishlash oson. |
| Katalizatorni ajratish | |
| Bir hil katalizatorni reaksiya aralashmasidan ajratish qiyin. | Heterojen katalizatorni reaksiya aralashmasidan ajratish oson. |
| Haroratga bog'liqlik | |
| Bir hil katalizatorlar past harorat sharoitida (250◦C dan past) yaxshi ishlaydi. | Heterojen katalizatorlar yuqori harorat sharoitida (taxminan 250 dan 500◦C gacha) yaxshiroq ishlaydi. |
| Katalizator modifikatsiyasi | |
| Bir hil katalizatorlarni oʻzgartirish oson. | Heterojen katalizatorlarni modifikatsiyalash qiyin. |
Xulosa – bir jinsli va heterojen katalizator
Katalizatorlar qisqa vaqt ichida optimal hosil berish uchun muayyan reaksiyaning reaksiya tezligini oshira oladigan birikmalardir. Bir hil katalizatorlar va geterogen katalizatorlar deb nomlangan katalizatorlarning ikkita asosiy turi mavjud. Bir jinsli va geterogen katalizatorlarning asosiy farqi shundaki, bir hil katalizatorlar har doim suyuq fazada, heterojen katalizatorlar esa moddaning har uch fazasida ham topilishi mumkin; qattiq faza, suyuq faza va gaz fazasi.
