Mahalagang Pagkakaiba – Homogeneous vs Heterogenous Catalyst
Ang Catalysts ay maraming uri, ngunit maaari silang pangunahing ikategorya sa dalawang grupo bilang homogeneous catalysts at heterogenous catalysts. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng homogenous at heterogenous na mga catalyst ay ang mga homogenous na catalyst ay palaging matatagpuan sa liquid phase samantalang ang mga heterogenous catalyst ay matatagpuan sa lahat ng tatlong phase ng matter: solid phase, liquid phase, at gas phase.
Ang Catalysts ay mga compound na ginagamit upang makakuha ng maximum na ani sa ilalim ng banayad na mga kondisyon. Nangangahulugan ito, maaaring mapataas ng mga catalyst ang ani ng isang partikular na reaksyon at mapabilis ang reaksyon.
Ano ang Homogeneous Catalyst?
Ang mga homogenous catalyst ay mga catalytic compound na nasa parehong yugto ng mga substance na papasok sa reaction phase. Ang mga homogenous catalyst na ito ay kadalasang nasa likidong bahagi. Ang pagbawi ng mga homogenous catalysts ay medyo mahirap at mahal dahil ang catalyst ay nasa parehong yugto ng reaksyon ng timpla. Nangangahulugan ito na mahirap ang paghihiwalay ng catalyst. Ang thermal stability ng homogenous catalysts ay mahirap din. Ang pinakakaraniwang halimbawa para sa mga homogenous catalyst ay mga meta complex.
Figure 01: Pagkilos ng mga Catalyst
Ang mga homogenous na catalyst ay mahusay na aktibo sa mga kondisyong mababa ang temperatura (mas mababa sa 250◦C). Ang aktibidad ng catalytic ng mga catalyst na ito ay katamtaman kung ihahambing sa mga heterogenous na catalyst. Gayunpaman, ang pagpili ay mataas. Ang pag-recycle ng homogenous catalyst ay mahal dahil mahirap ang catalytic recovery. Ngunit ang pagbabago ng catalyst ay madali dahil nasa liquid phase ito.
Mataas ang diffusivity ng homogenous catalysts. Ito ay dahil ang lahat ng mga reactant at ang katalista ay nasa parehong bahagi ng likido at ang wastong pagpapakilos ay humahantong sa wastong pagsasabog ng katalista sa buong pinaghalong reaksyon. Ang mga homogenous catalyst ay karaniwang may mahusay na tinukoy na mga aktibong site. Nangangahulugan ito na maraming wastong aktibong site sa ibabaw ng catalyst compound kung saan nakatali ang mga reactant, at umuusad ang reaksyon sa mga aktibong site na iyon.
Ano ang Heterogenous Catalyst?
Ang Heterogenous catalysts ay mga catalytic compound na nasa ibang yugto mula sa phase ng reaction mixture. Ang mga catalyst na ito ay matatagpuan sa lahat ng tatlong yugto ng bagay: solid phase, liquid phase o gas phase. Ang catalytic recovery ay madali at mura sa heterogenous catalysts dahil ang catalyst ay nasa ibang phase mula sa phase ng reaction mixture. Ang mga karaniwang halimbawa para sa mga heterogenous catalyst ay mga metal, metal oxide, atbp.
Figure 2: Ang Reaction Mixture ay nasa Liquid Phase samantalang ang Catalyst ay Metal sa Solid Phase
Ang thermal stability ng heterogenous catalysts ay napakahusay kumpara sa homogenous catalysts. Ang mga catalyst na ito ay mahusay na kumikilos sa mga kondisyon ng mataas na temperatura, sa paligid ng 250-500◦C. Ang aktibidad ng catalytic ay mataas din kung ihahambing sa mga homogenous na catalyst. Gayunpaman, ang selectivity ng mga reactant ay mahirap kaysa sa homogenous catalysts. Ang mga aktibong site ng heterogenous catalysts ay hindi mahusay na natukoy. Binabawasan nito ang pagpili.
Mahina ang diffusivity ng heterogenous catalyst kung mababa ang surface area ng catalyst dahil ang catalyst at ang reaction mixture ay nasa dalawang phase. Ngunit ang paghihiwalay ng katalista ay karaniwang tapat. Kung gayon ang pag-recycle ng catalyst ay madali din.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Homogeneous at Heterogenous Catalyst?
Homogeneous vs Heterogenous Catalyst |
|
| Ang mga homogenous catalyst ay mga catalytic compound na nasa parehong yugto ng mga substance na papasok sa reaction phase. | Ang mga heterogenous catalyst ay mga catalytic compound na nasa ibang yugto mula sa phase ng reaction mixture. |
| Phase | |
| Ang mga homogenous na catalyst ay kadalasang matatagpuan sa liquid phase. | Heterogenous catalysts ay matatagpuan sa lahat ng tatlong phase; solid phase, liquid phase o gas phase. |
| Thermal Stability | |
| Mahina ang thermal stability ng homogenous catalysts. | Maganda ang thermal stability ng heterogeneous catalysts. |
| Catalyst Recovery | |
| Ang pagbawi ng homogenous catalysts ay mahirap at mahal. | Ang pagbawi ng magkakaibang mga catalyst ay madali at mura. |
| Aktibong Site | |
| Ang aktibong site ng homogenous catalysts ay mahusay na tinukoy at may mahusay na selectivity. | Ang aktibong site ng mga heterogenous catalyst ay hindi mahusay na natukoy at may mahinang pagpili. |
| Catalyst Recycling | |
| Mahirap ang pag-recycle ng mga homogenous na catalyst. | Madali ang pag-recycle ng magkakaibang mga catalyst. |
| Catalyst Separation | |
| Mahirap ang paghihiwalay ng homogenous catalyst mula sa reaction mixture. | Madali ang paghihiwalay ng heterogenous catalyst mula sa reaction mixture. |
| Pagdepende sa Temperatura | |
| Mas gumagana ang mga homogenous catalyst sa mababang temperatura (mas mababa sa 250◦C). | Ang mga heterogenous catalyst ay gumagana nang mas mahusay sa mataas na temperatura na mga kondisyon (humigit-kumulang 250 hanggang 500◦C). |
| Catalyst Modification | |
| Madali ang pagbabago ng homogenous catalysts. | Mahirap ang pagbabago ng mga heterogenous catalyst. |
Buod – Homogeneous vs Heterogenous Catalyst
Ang Catalysts ay mga compound na maaaring tumaas ang rate ng reaksyon ng isang partikular na reaksyon upang magbigay ng pinakamabuting ani sa loob ng maikling panahon. Mayroong dalawang pangunahing uri ng mga catalyst na pinangalanang homogenous catalysts at heterogenous catalysts. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng homogenous at heterogenous catalysts ay ang homogenous catalysts ay palaging matatagpuan sa liquid phase samantalang ang heterogenous catalysts ay matatagpuan sa lahat ng tatlong phase ng matter; solid phase, liquid phase, at gas phase.
