Was ist ein heterogener Katalysator?

Der Begriff „Phase“ bezieht sich auf den Zustand der Materie;Es gibt feste, flüssige und Gasphasen.Ein heterogener Katalysator ist Teilnehmer an einer chemischen Reaktion, die nicht Teil der gleichen Materiephase wie die tatsächlichen Reaktanten ist.Zum Beispiel können Flüssigkeiten in Gegenwart eines festen Katalysators reagieren.Während der Katalysator den Prozess einer Reaktion beschleunigt, bleibt er selbst nicht von den Reaktanten.Edel- oder andere Übergangsmetalle werden häufig als heterogener Katalysator verwendet und können für eine erhöhte Oberflächenexposition über ein Substrat oder einen Träger fein geteilt werden.

Es ist eher der heterogene Katalysator als die homogene Sorte, die am weitesten verbreitet ist.Die exponierte katalytische Oberfläche liefert Stellen für eine schwache Oberflächenbindung geometrisch ausgerichteter Reaktanten.Dieses Verhalten ist wichtig, wie beispielsweise die Hydrierung von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen.Es ist gut, ein Beispiel wie Ethylen zu berücksichtigen, das die chemische Struktur h ₂ c ' ch ₂ hat.Wenn sich ein Molekül Ethylen ein Stück katalytischer Oberfläche nähert, adsorbiert es oder wird durch ein unteres links Wasserstoffatom und ein unter rechtes Wasserstoffatom Mdash befestigt;Die oberen linken und rechten Wasserstoffatome, die frei bleiben.

c - Ch

3 _{.Es gibt jedoch zwei Möglichkeiten, wie die Wasserstoffatome über die Doppelbindung hinweg hinzufügen können.Entweder können beide von unterhalb der Doppelbindung hinzugefügt werden oder eine unten hinzufügen, während der andere über die Doppelbindung auf der anderen Seite hinzufügt.Die Zugabe beider Wasserstoffatome zu einer Seite einer Doppelbindung wird als CIS-Addition bezeichnet, während das Hinzufügen eines zur einen und anderen Seite zur anderen Seite als Transaddition bezeichnet wird.Zweifellos der Ausdruck transfettiert mdash;Wird verwendet, um ein ungesättigtes Fett zu beschreiben, das durch Transadition mdash hydriert wurde;wird dem Leser vertraut sein. Katalysatoren nehmen die Geschwindigkeit der Reaktionen auf, für die sie verwendet werden, weil der Reaktionsweg durch ihre Anwesenheit verändert wird.Dies ändert den Übergangszustand und senkt die Aktivierungsenergie, die für die Durchführung der Reaktion erforderlich ist.Ein Vorteil einer solchen Reaktion mit einem heterogenen Katalysator ist die einfache Wiederherstellung des Katalysators.Heterogene Katalysatoren sind besonders gut geeignet für chemische Reaktionen mit kontinuierlicher Verarbeitung, bei denen das Material kontinuierlich bereitgestellt, reagiert, entfernt und ersetzt wird.Ein Beispiel für einen solchen heterogenen Katalysatorprozess aus der Erdölindustrie ist die Verwendung von pelletisiertem katalytischem Material im sogenannten beweglichen Bettprozess.}