Co je to heterogenní katalyzátor?
Termín „fáze“ se týká stavu hmoty; Existují pevné, kapalné a plynové fáze. Heterogenní katalyzátor je účastníkem chemické reakce, která není součástí stejné fáze hmoty jako skutečné reaktanty. Například kapaliny mohou podléhat reakci v přítomnosti pevného katalyzátoru. Zatímco katalyzátor zrychluje proces reakce, samo o sobě zůstává reaktanty bez sporu. Precenné nebo jiné přechodné kovy se často používají jako heterogenní katalyzátor a mohou být jemně rozděleny pro zvýšenou expozici povrchu nad substrátem nebo nosičem.
Je to spíše heterogenní katalyzátor než homogenní odrůda, která se nejvíce používá průmyslově. Exponovaný katalytický povrch poskytuje místa pro slabé povrchové vazby geometricky zarovnaných reakčních složek. Toto chování je důležité, jako například v hydrogenaci dvojitých vazb uhlíkově uhlíku. Je dobré zvážit příklad, jako je ethylen, který má chemickou strukturu H 2 C = CH 2 . Když se jedna molekula ethylenu blíží trochu katalytického povrchu, adsorbuje nebo se připojí dolním levým atomem vodíku a atomem dolního pravého vodíku - atomy horního a pravého vodíku zůstávají volné.
jediná molekula vodíku, h 2 nebo h - h, pak může přidat přes dvojnásobnou vazbu, která je nahrazena jedinou vazbou a vytváří „nasycený“ ethan nebo h 3 C - C - CH 3 . Existují však dva způsoby, jak mohou atomy vodíku přidat přes dvojnásobnou vazbu. Buď obě mohou přidat z dole dvojité vazby, nebo je možné přidat níže, zatímco druhá přidává nad dvojitou vazbu na druhé straně. Přidání obou atomů vodíku na jednu stranu dvojité vazby se nazývá „cis-adice“, zatímco přidání jednoho na jednu stranu a druhou k druhé se nazývá „transdice“. Nepochybně, výraz „trans-tuk“-slouží k popisu nenasyceného tuku, který byl hydRogenované transdicí-bude známé čtenáři.
Katalyzátory vyzvednou rychlost reakcí, pro které se používají, protože reakční cesta je změněna jejich přítomností. To mění stav přechodu a snižuje aktivační energii potřebnou k provedení reakce. Jednou z výhod takové reakce prováděné s heterogenním katalyzátorem je snadnost regenerability katalyzátoru. Heterogenní katalyzátory jsou zvláště vhodné pro chemické reakce s nepřetržitým procesem, ve kterých je materiál poskytován, reagován, odstraněn a nahrazen, nepřetržitě. Příkladem takového heterogenního procesu katalyzátoru z ropného průmyslu je použití peletizovaného katalytického materiálu v tzv. Procesu „pohyblivé postele“.