Əsas Fərq – Homojen və Heterojen Katalizator
Katalizatorlar bir çox növə malikdir, lakin onları əsasən homojen katalizatorlar və heterojen katalizatorlar kimi iki qrupa bölmək olar. Homojen və heterogen katalizatorlar arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, homojen katalizatorlar həmişə maye fazada, heterojen katalizatorlar isə maddənin hər üç fazasında tapıla bilər: bərk faza, maye faza və qaz fazası.
Katalizatorlar mülayim şəraitdə maksimum məhsul əldə etmək üçün istifadə edilən birləşmələrdir. Bu o deməkdir ki, katalizatorlar müəyyən reaksiyanın məhsuldarlığını artıra və reaksiyanı sürətləndirə bilər.
Homojen katalizator nədir?
Homojen katalizatorlar reaksiya fazasına gedən maddələrlə eyni fazada olan katalitik birləşmələrdir. Bu homojen katalizatorlar çox vaxt maye fazada olurlar. Homojen katalizatorların bərpası nisbətən çətin və bahalıdır, çünki katalizator reaksiya qarışığı ilə eyni fazadadır. Bu o deməkdir ki, katalizatorun ayrılması çətindir. Homojen katalizatorların istilik dayanıqlığı da zəifdir. Homojen katalizatorlar üçün ən ümumi nümunə meta komplekslərdir.
Şəkil 01: Katalizatorların Fəaliyyəti
Homojen katalizatorlar aşağı temperatur şəraitində (250◦C-dən az) səmərəli şəkildə aktivdirlər. Bu katalizatorların katalitik aktivliyi heterojen katalizatorlarla müqayisədə orta səviyyədədir. Bununla belə, seçicilik yüksəkdir. Homojen katalizatorun təkrar emalı baha başa gəlir, çünki katalitik bərpa çətinləşir. Lakin katalizatorun modifikasiyası asandır, çünki o, maye fazadadır.
Homojen katalizatorların diffuziya qabiliyyəti yüksəkdir. Bunun səbəbi, bütün reaktivlərin və katalizatorun eyni maye fazasında olması və düzgün qarışdırma reaksiya qarışığı boyunca katalizatorun düzgün yayılmasına səbəb olur. Homojen katalizatorlar adətən yaxşı müəyyən edilmiş aktiv sahələrə malikdirlər. Bu o deməkdir ki, katalizator birləşməsinin səthində reaktivlərin bağlandığı çoxlu müvafiq aktiv sahələr var və reaksiya həmin aktiv yerlərdə irəliləyir.
Heterojen Katalizator nədir?
Heterogen katalizatorlar reaksiya qarışığının fazasından fərqli fazada olan katalitik birləşmələrdir. Bu katalizatorlar maddənin hər üç fazasında tapıla bilər: bərk faza, maye faza və ya qaz fazası. Heterojen katalizatorlarda katalitik bərpa asan və ucuzdur, çünki katalizator reaksiya qarışığının fazasından fərqli bir fazadadır. Heterojen katalizatorlar üçün ümumi nümunələr metallar, metal oksidləri və s. ola bilər.
Şəkil 2: Reaksiya Qarışığı Maye Fazadadır, Katalizator isə Bərk Fazada Metaldır
Heterogen katalizatorların istilik dayanıqlığı homojen katalizatorlarla müqayisədə çox yaxşıdır. Bu katalizatorlar yüksək temperatur şəraitində, 250-500◦C ətrafında səmərəli fəaliyyət göstərir. Homojen katalizatorlarla müqayisədə katalitik aktivlik də yüksəkdir. Bununla belə, reaktivlərin seçiciliyi homojen katalizatorlara nisbətən zəifdir. Heterojen katalizatorların aktiv sahələri dəqiq müəyyən edilməmişdir. Bu, seçiciliyi azaldır.
Heterogen katalizatorun diffuziya qabiliyyəti zəifdir, çünki katalizator və reaksiya qarışığı iki fazada olduğundan katalizatorun səthi azdır. Lakin katalizatorun ayrılması adətən sadədir. O zaman katalizatorun təkrar emalı da asandır.
Homojen və Heterojen Katalizator Arasındakı Fərq Nədir?
Homojen və Heterojen Katalizator |
|
| Homojen katalizatorlar reaksiya fazasına gedən maddələrlə eyni fazada olan katalitik birləşmələrdir. | Heterojen katalizatorlar reaksiya qarışığının fazasından fərqli fazada olan katalitik birləşmələrdir. |
| Faza | |
| Homojen katalizatorlar əsasən maye fazada tapıla bilər. | Heterojen katalizatorlar hər üç fazada tapıla bilər; bərk faza, maye faza və ya qaz fazası. |
| Termal Sabitlik | |
| Homojen katalizatorların istilik dayanıqlığı zəifdir. | Heterojen katalizatorların istilik sabitliyi yaxşıdır. |
| Katalizatorun Bərpası | |
| Homojen katalizatorların bərpası çətin və bahalıdır. | Heterojen katalizatorların bərpası asan və ucuzdur. |
| Aktiv Sayt | |
| Homojen katalizatorların aktiv yeri yaxşı müəyyən edilib və yaxşı seçiciliyə malikdir. | Heterojen katalizatorların aktiv yeri dəqiq müəyyən edilməyib və zəif seçiciliyə malikdir. |
| Katalizatorun Təkrar Emalı | |
| Homojen katalizatorların təkrar emal edilməsi çətindir. | Heterojen katalizatorların təkrar emalı asandır. |
| Katalizatorun Ayrılması | |
| Homojen katalizatorun reaksiya qarışığından ayrılması çətindir. | Heterojen katalizatorun reaksiya qarışığından ayrılması asandır. |
| Temperaturdan Asılılıq | |
| Homojen katalizatorlar aşağı temperatur şəraitində (250◦C-dən az) daha yaxşı işləyir. | Heterojen katalizatorlar yüksək temperatur şəraitində (təxminən 250-500◦C) daha yaxşı işləyir. |
| Katalizator Modifikasiyası | |
| Homojen katalizatorların modifikasiyası asandır. | Heterojen katalizatorların modifikasiyası çətindir. |
Xülasə – Homojen və Heterojen Katalizator
Katalizatorlar qısa müddət ərzində optimal məhsul vermək üçün müəyyən reaksiyanın reaksiya sürətini artıra bilən birləşmələrdir. Homojen katalizatorlar və heterojen katalizatorlar adlanan iki əsas katalizator növü vardır. Homojen və heterojen katalizatorlar arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, homojen katalizatorlar həmişə maye fazada tapıla bilər, heterojen katalizatorlar isə maddənin hər üç mərhələsində tapıla bilər; bərk faza, maye faza və qaz fazası.
