Hvad er en heterogen katalysator?

Udtrykket "fase" henviser til materiens tilstand;Der er faste, flydende og gasfaser.En heterogen katalysator er en deltager i en kemisk reaktion, der ikke er en del af den samme fase af stof som de faktiske reaktanter.For eksempel kan væsker gennemgå reaktion i nærvær af en solid katalysator.Mens katalysatoren fremskynder processen med en reaktion, forbliver den i sig selv uforholdt af reaktanterne.Dyrebare eller andre overgangsmetaller bruges ofte som en heterogen katalysator og kan være fint opdelt for øget overfladeeksponering over et underlag eller en bærer.

Det er den heterogene katalysator snarere end den homogene sort, der er mest brugt industrielt.Den eksponerede katalytiske overflade tilvejebringer steder til svag overfladebinding af geometrisk justerede reaktanter.Denne opførsel er vigtig, som i for eksempel hydrogenering af carbon-carbon-dobbeltbindinger.Det er godt at overveje et eksempel, såsom ethylen, der har den kemiske struktur H ₂ C ' CH ₂ .Når et molekyle af ethylen nærmer sig en smule katalytisk overflade, adsorberer det eller bliver fastgjort med et nedre venstre hydrogenatom og et nedre højre brintatom mdash;De øverste venstre og højre hydrogenatomer, der forbliver fri.

Et enkelt molekyle brint, H ₂ eller H - H, kan derefter tilføje på tværs af dobbeltbindingen, der erstattes af en enkelt binding, danner en mættet ethan eller H ₃ C - CH ₃ .Der er dog to måder, brintatomerne kan tilføje på tværs af dobbeltbindingen.Enten kan begge tilføje nedenfra dobbeltbindingen, eller den ene kan tilføje nedenfor, mens den anden tilføjer over dobbeltbindingen på den anden side.Tilsætning af begge hydrogenatomer til den ene side af en dobbeltbinding kaldes cis-tilsætning, hvorimod tilføjelse af den ene til den ene side og den anden til den anden kaldes trans-afhængighed.Uden tvivl kan udtrykket transfedt mdash;bruges til at beskrive et umættet fedt, der er blevet hydrogeneret ved trans-tilsætning mdash;vil være velkendt for læseren.

Katalysatorer afhenter hastigheden af de reaktioner, de bruges til, fordi reaktionsvejen ændres af deres tilstedeværelse.Dette ændrer overgangstilstanden og sænker den aktiveringsenergi, der kræves for at udføre reaktionen.En fordel ved en sådan reaktion, der udføres med en heterogen katalysator, er den lette genindvinding af katalysatoren.Heterogene katalysatorer er især velegnet til kontinuerlige process-kemiske reaktioner, hvor materiale tilvejebringes, reageres, fjernes og udskiftes kontinuerligt.Et eksempel på en sådan heterogen katalysatorproces fra olieindustrien er brugen af pelletiseret katalytisk materiale i den såkaldte bevægelige sengeproces.