Vad är en heterogen katalysator?
Termen "fas" avser materiens tillstånd; det finns fasta, flytande och gasfaser. En heterogen katalysator deltar i en kemisk reaktion som inte ingår i samma materiefas som de faktiska reaktanterna. Till exempel kan vätskor genomgå reaktion i närvaro av en fast katalysator. Medan katalysatorn påskyndar processen för en reaktion förblir den i sig själv förbrukad av reaktanterna. Ädelbara eller andra övergångsmetaller används ofta som en heterogen katalysator och kan finfördelas för ökad ytutsättning över ett substrat eller en bärare.
Det är den heterogena katalysatorn snarare än den homogena sorten som används mest industriellt. Den exponerade katalytiska ytan tillhandahåller platser för svag ytbindning av geometriskt inriktade reaktanter. Detta beteende är viktigt, som till exempel vid hydreringen av kol-kol-dubbelbindningar. Det är bra att överväga ett exempel som eten, som har den kemiska strukturen H2C = CH2. När en molekyl etylen närmar sig en bit katalytisk yta adsorberar den eller fastnar av en väteatom nedre vänster och en väteatom längst ner till höger - de övre vänstra och högra väteatomerna förblir fria.
En enda molekyl väte, H2 eller H ^ H, kan sedan tillsättas över dubbelbindningen och ersättas av en enkelbindning och bilda en "mättad" etan eller H3C-CH3. Det finns dock två sätt väteatomerna kan lägga till över dubbelbindningen. Endera kan båda lägga till under dubbelbindningen, eller så kan en lägga till nedan, medan den andra lägger till ovanför dubbelbindningen på andra sidan. Tillsats av båda väteatomer till en sida av en dubbelbindning kallas "cis-addition", medan att lägga till en till den ena sidan och den andra till den andra kallas "trans-addition". Utan tvekan kommer uttrycket "transfett" - som används för att beskriva ett omättat fett som har hydrerats genom transaddition - att läsaren känna.
Katalysatorer ökar hastigheten på de reaktioner de används för eftersom reaktionsvägen förändras av deras närvaro. Detta ändrar övergångstillståndet och sänker den aktiveringsenergi som krävs för att genomföra reaktionen. En fördel med en sådan reaktion som utförs med en heterogen katalysator är den enkla återvinningsbarheten hos katalysatorn. Heterogena katalysatorer är särskilt lämpliga för kemiska reaktioner i kontinuerlig process, i vilka material tillhandahålls, reageras, tas bort och ersätts kontinuerligt. Ett exempel på en sådan heterogen katalysatorprocess från petroleumsindustrin är användningen av pelleterat katalytiskt material i den så kallade "rörelsebädd" -processen.