Τι είναι ένας ετερογενής καταλύτης;

Ο όρος "φάση" αναφέρεται στην κατάσταση της ύλης.Υπάρχουν στερεές, υγρές και αερίου.Ένας ετερογενής καταλύτης είναι ένας συμμετέχων σε μια χημική αντίδραση που δεν αποτελεί μέρος της ίδιας φάσης της ύλης με τα πραγματικά αντιδραστήρια.Για παράδειγμα, τα υγρά μπορεί να υποβληθούν σε αντίδραση παρουσία στερεού καταλύτη.Ενώ ο καταλύτης επιταχύνει τη διαδικασία μιας αντίδρασης, η ίδια παραμένει άγνωστη από τα αντιδραστήρια.Τα πολύτιμα ή άλλα μεταβατικά μέταλλα χρησιμοποιούνται συχνά ως ετερογενής καταλύτης και μπορεί να διαιρούνται λεπτή για αυξημένη επιφανειακή έκθεση σε ένα υπόστρωμα ή έναν φορέα.Η εκτεθειμένη καταλυτική επιφάνεια παρέχει θέσεις για αδύναμη επιφανειακή σύνδεση γεωμετρικά ευθυγραμμισμένων αντιδραστηρίων.Αυτή η συμπεριφορά είναι σημαντική, όπως, για παράδειγμα, η υδρογόνωση των διπλών δεσμών άνθρακα άνθρακα.Είναι καλό να εξετάσουμε ένα παράδειγμα όπως το αιθυλένιο, το οποίο έχει τη χημική δομή h

2

c ' ch ₂ .Καθώς ένα μόριο αιθυλενίου προσεγγίζει ένα κομμάτι καταλυτικής επιφάνειας, προσροφά ή συνδέεται με ένα κάτω αριστερό άτομο υδρογόνου και ένα κάτω δεξί υδρογόνο άτομο mdash?Τα επάνω αριστερά και δεξιά άτομα υδρογόνου παραμένουν ελεύθερα. Ένα μόνο μόριο υδρογόνου, h

2

ή h -h, μπορεί στη συνέχεια να προσθέσει τον διπλό δεσμό, αντικαθίσταται από έναν μόνο δεσμό, σχηματίζοντας κορεσμένο αιθάνιο ή h ₃ c -ch ₃ .Υπάρχουν δύο τρόποι με τους οποίους τα άτομα υδρογόνου μπορούν να προσθέσουν σε όλο τον διπλό δεσμό.Είτε και οι δύο μπορούν να προσθέσουν από κάτω από το διπλό δεσμό, είτε κάποιος μπορεί να προσθέσει παρακάτω, ενώ ο άλλος προσθέτει πάνω από το διπλό δεσμό στην άλλη πλευρά.Η προσθήκη και των δύο ατόμων υδρογόνου στη μία πλευρά ενός διπλού δεσμού ονομάζεται cis-προσθήκη, ενώ η προσθήκη του μία και η άλλη και η άλλη στην άλλη ονομάζεται trans-addition.Αναμφισβήτητα, η έκφραση trans-fat mdash;Χρησιμοποιείται για να περιγράψει ένα ακόρεστο λίπος το οποίο έχει υδρογονωθεί από trans-addition mdash;θα είναι εξοικειωμένοι με τον αναγνώστη. Οι καταλύτες παίρνουν την ταχύτητα των αντιδράσεων που χρησιμοποιούνται επειδή η οδός αντίδρασης μεταβάλλεται από την παρουσία τους.Αυτό αλλάζει την κατάσταση μετάβασης και μειώνει την ενέργεια ενεργοποίησης που απαιτείται για την εκτέλεση της αντίδρασης.Ένα πλεονέκτημα σε μια τέτοια αντίδραση που πραγματοποιείται με έναν ετερογενή καταλύτη είναι η ευκολία ανάκτησης του καταλύτη.Οι ετερογενείς καταλύτες είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι για τις χημικές αντιδράσεις συνεχούς διαδικασίας, στις οποίες παρέχεται, αντιδρά, αντιδράται, αφαιρείται και αντικαταστάθηκε συνεχώς το υλικό.Ένα παράδειγμα μιας τέτοιας ετερογενούς διαδικασίας καταλύτη από τη βιομηχανία πετρελαίου είναι η χρήση σφαιριωμένου καταλυτικού υλικού στη λεγόμενη διαδικασία κινούμενης κλίνης.