Qu'est-ce qu'un catalyseur hétérogène?

Le terme «phase» fait référence à l'état de la matière;Il existe des phases solides, liquides et gazeuses.Un catalyseur hétérogène est un participant à une réaction chimique qui ne fait pas partie de la même phase de matière que les réactifs réels.Par exemple, les liquides peuvent subir une réaction en présence d'un catalyseur solide.Alors que le catalyseur accélère le processus d'une réaction, il reste non consommé par les réactifs.Des métaux de transition précieux ou autres sont souvent utilisés comme catalyseur hétérogène et peuvent être finement divisés pour une exposition accrue de la surface sur un substrat ou un porteur.

C'est le catalyseur hétérogène plutôt que comme la variété homogène qui est la plus utilisée industriellement.La surface catalytique exposée fournit des sites pour une faible liaison de surface des réactifs géométriquement alignés.Ce comportement est important, comme dans, par exemple, l'hydrogénation des doubles liaisons carbone-carbone.Il est bon de considérer un exemple tel que l'éthylène, qui a la structure chimique h ₂ c ' ch ₂ .À mesure qu'une molécule d'éthylène s'approche d'un peu de surface catalytique, elle s'adsorbe ou s'attache par un atome d'hydrogène inférieur gauche et un atome d'hydrogène inférieur droit mdash;Les atomes d'hydrogène supérieur et droite restant libres.

Une seule molécule d'hydrogène, H ₂ ou H - H, peut ensuite ajouter à travers la double liaison, être remplacée par une seule liaison, formant une éthane saturé ou H ₃ C --CH ₃ .Cependant, les atomes d'hydrogène peuvent ajouter à travers la double liaison.Soit les deux peuvent ajouter à partir de la double liaison, soit l'un peut ajouter ci-dessous, tandis que l'autre ajoute au-dessus de la double liaison de l'autre côté.L'addition des deux atomes d'hydrogène à un côté d'une double liaison est appelée CIS-Addition, tandis que l'ajout d'un côté et l'autre à l'autre est appelé trans-addition.Sans doute, l'expression trans-gras mdash;utilisé pour décrire une graisse insaturée qui a été hydrogénée par trans-addition mdash;sera familier au lecteur.

Les catalyseurs ramassent la vitesse des réactions pour lesquelles ils sont utilisés car la voie de réaction est modifiée par leur présence.Cela modifie l'état de transition et réduit l'énergie d'activation requise pour effectuer la réaction.Un avantage d'une telle réaction réalisée avec un catalyseur hétérogène est la facilité de récupérabilité du catalyseur.Les catalyseurs hétérogènes sont particulièrement bien adaptés aux réactions chimiques du processus continu, dans lesquelles le matériau est fourni, réagi, retiré et remplacé, en continu.Un exemple d'un tel processus de catalyseur hétérogène de l'industrie du pétrole est l'utilisation de matériaux catalytiques granulés dans le processus de lit ce que l'on appelle.