Différence clé - Catalyseur homogène vs hétérogène
Les catalyseurs sont de plusieurs types, mais ils peuvent être principalement classés en deux groupes: les catalyseurs homogènes et les catalyseurs hétérogènes. La principale différence entre les catalyseurs homogènes et hétérogènes est que les catalyseurs homogènes peuvent toujours être trouvés dans la phase liquide, tandis que les catalyseurs hétérogènes peuvent être trouvés dans les trois phases de la matière: phase solide, phase liquide et phase gazeuse.
Les catalyseurs sont des composés qui sont utilisés pour obtenir un rendement maximal dans des conditions douces. Cela signifie que les catalyseurs peuvent augmenter le rendement d'une réaction particulière et accélérer la réaction.
Qu'est-ce qu'un catalyseur homogène ?
Les catalyseurs homogènes sont des composés catalytiques qui se trouvent dans la même phase que les substances qui entrent dans la phase de réaction. Ces catalyseurs homogènes sont souvent en phase liquide. La récupération de catalyseurs homogènes est relativement difficile et coûteuse puisque le catalyseur est dans la même phase que le mélange réactionnel. Cela signifie que la séparation du catalyseur est difficile. La stabilité thermique des catalyseurs homogènes est également mauvaise. L'exemple le plus courant de catalyseurs homogènes sont les métacomplexes.
Figure 01: Action des catalyseurs
Les catalyseurs homogènes sont efficacement actifs dans des conditions de basse température (moins de 250◦C). L'activité catalytique de ces catalyseurs est modérée par rapport aux catalyseurs hétérogènes. Cependant, la sélectivité est élevée. Le recyclage du catalyseur homogène est coûteux car la récupération catalytique est difficile. Mais la modification du catalyseur est facile car il est en phase liquide.
La diffusivité des catalyseurs homogènes est élevée. En effet, tous les réactifs et le catalyseur sont dans la même phase liquide et une bonne agitation conduit à une bonne diffusion du catalyseur dans tout le mélange réactionnel. Les catalyseurs homogènes ont généralement des sites actifs bien définis. Cela signifie qu'il existe de nombreux sites actifs appropriés à la surface du composé catalyseur sur lesquels les réactifs sont liés, et la réaction progresse dans ces sites actifs.
Qu'est-ce qu'un catalyseur hétérogène ?
Les catalyseurs hétérogènes sont des composés catalytiques qui se trouvent dans une phase différente de celle de la phase du mélange réactionnel. Ces catalyseurs peuvent être trouvés dans les trois phases de la matière: phase solide, phase liquide ou phase gazeuse. La récupération catalytique est facile et bon marché dans les catalyseurs hétérogènes puisque le catalyseur est dans une phase différente de celle de la phase du mélange réactionnel. Des exemples courants de catalyseurs hétérogènes sont les métaux, les oxydes métalliques, etc.
Figure 2: Le mélange réactionnel est en phase liquide alors que le catalyseur est un métal en phase solide
La stabilité thermique des catalyseurs hétérogènes est très bonne par rapport aux catalyseurs homogènes. Ces catalyseurs agissent efficacement dans des conditions de haute température, autour de 250-500◦C. L'activité catalytique est également élevée par rapport aux catalyseurs homogènes. Cependant, la sélectivité des réactifs est inférieure à celle des catalyseurs homogènes. Les sites actifs des catalyseurs hétérogènes ne sont pas bien définis. Cela réduit la sélectivité.
La diffusivité du catalyseur hétérogène est mauvaise si la surface du catalyseur est faible car le catalyseur et le mélange réactionnel sont en deux phases. Mais la séparation du catalyseur est généralement simple. Ensuite, le recyclage du catalyseur est également facile.
Quelle est la différence entre catalyseur homogène et hétérogène ?
Catalyseur homogène vs hétérogène |
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| Les catalyseurs homogènes sont des composés catalytiques qui se trouvent dans la même phase que les substances qui entrent dans la phase de réaction. | Les catalyseurs hétérogènes sont des composés catalytiques qui se trouvent dans une phase différente de celle de la phase du mélange réactionnel. |
| Phase | |
| Les catalyseurs homogènes se trouvent principalement en phase liquide. | Des catalyseurs hétérogènes peuvent être trouvés dans les trois phases; phase solide, phase liquide ou phase gazeuse. |
| Stabilité thermique | |
| La stabilité thermique des catalyseurs homogènes est médiocre. | La stabilité thermique des catalyseurs hétérogènes est bonne. |
| Récupération du catalyseur | |
| La récupération de catalyseurs homogènes est difficile et coûteuse. | La récupération des catalyseurs hétérogènes est simple et peu coûteuse. |
| Site actif | |
| Le site actif des catalyseurs homogènes est bien défini et a une bonne sélectivité. | Le site actif des catalyseurs hétérogènes n'est pas bien défini et a une mauvaise sélectivité. |
| Recyclage des catalyseurs | |
| Le recyclage des catalyseurs homogènes est difficile. | Le recyclage des catalyseurs hétérogènes est facile. |
| Séparation du catalyseur | |
| La séparation du catalyseur homogène du mélange réactionnel est difficile. | La séparation du catalyseur hétérogène du mélange réactionnel est facile. |
| Dépendance à la température | |
| Les catalyseurs homogènes fonctionnent mieux à basse température (moins de 250◦C). | Les catalyseurs hétérogènes fonctionnent mieux dans des conditions de haute température (environ 250 à 500◦C). |
| Modification du catalyseur | |
| La modification de catalyseurs homogènes est facile. | La modification de catalyseurs hétérogènes est difficile. |
Résumé - Catalyseur homogène vs hétérogène
Les catalyseurs sont des composés qui peuvent augmenter la vitesse de réaction d'une réaction particulière pour donner un rendement optimal en peu de temps. Il existe deux principaux types de catalyseurs appelés catalyseurs homogènes et catalyseurs hétérogènes. le différence clé entre les catalyseurs homogènes et hétérogènes est que les catalyseurs homogènes peuvent toujours être trouvés dans la phase liquide alors que les catalyseurs hétérogènes peuvent être trouvés dans les trois phases de la matière; phase solide, phase liquide et phase gazeuse.
