Cos'è un catalizzatore eterogeneo?
Il termine "fase" si riferisce allo stato della materia; Esistono fasi solide, liquide e di gas. Un catalizzatore eterogeneo è un partecipante a una reazione chimica che non fa parte della stessa fase della materia dei reagenti effettivi. Ad esempio, i liquidi possono sottoporsi a reazione in presenza di un catalizzatore solido. Mentre il catalizzatore accelera il processo di una reazione, rimane insolito dai reagenti. I metalli di transizione preziosi o altri sono spesso usati come catalizzatore eterogeneo e possono essere finemente divisi per una maggiore esposizione superficiale su un substrato o un vettore.
È il catalizzatore eterogeneo piuttosto che la varietà omogenea che è più ampiamente utilizzata in modo industrialmente. La superficie catalitica esposta fornisce siti per un debole legame superficiale dei reagenti allineati geometricamente. Questo comportamento è importante, come in, ad esempio, l'idrogenazione dei doppi legami carbonio di carbonio. È bene prendere in considerazione un esempio come l'etilene, che ha la struttura chimica h 2 c = ch 2 . Mentre una molecola di etilene si avvicina a un po 'di superficie catalitica, si adsorbi o si attacca da un atomo di idrogeno a sinistra inferiore e da un atomo di idrogeno in basso a destra - gli atomi di idrogeno in alto a sinistra e destra rimangono liberi.
Una singola molecola di idrogeno, h 2 o h - h, può quindi aggiungere attraverso il doppio legame, essendo sostituita da un singolo legame, formando un etano "saturo" o 3 c --ch 3 . Tuttavia, ci sono due modi in cui gli atomi di idrogeno possono aggiungere attraverso il doppio legame. Entrambi possono aggiungere da sotto il doppio legame o uno può aggiungere di seguito, mentre l'altro aggiunge sopra il doppio legame dall'altra parte. L'aggiunta di entrambi gli atomi di idrogeno su un lato di un doppio legame è chiamato "cis-addizione", mentre l'aggiunta di uno a un lato e l'altro all'altro è chiamato "trans-addizione". Senza dubbio, l'espressione "trans-grasso"-usata per descrivere un grasso insaturo che è stato HYDRogenato dalla trans-addizione-sarà familiare al lettore.
Catalizzatori raccolgono la velocità delle reazioni per cui vengono utilizzati perché la via di reazione è alterata dalla loro presenza. Ciò cambia lo stato di transizione e abbassa l'energia di attivazione necessaria per eseguire la reazione. Un vantaggio di tale reazione condotta con un catalizzatore eterogeneo è la facilità di recupero del catalizzatore. I catalizzatori eterogenei sono particolarmente adatti per le reazioni chimiche a processo continuo, in cui il materiale viene fornito, reagito, rimosso e sostituito, continuamente. Un esempio di un tale processo di catalizzatore eterogeneo dall'industria petrolifera è l'uso di materiale catalitico pelletizzato nel cosiddetto processo di "letto mobile".