16-mavzu. Kataliz. Gomogen va getrogen kataliz

Katalizatorlar makro-, mezo- va mikrog‘ovakli turlarga bo‘linadi.
Makrog‘ovakli katalizatorlarni g‘ovagi radiusi 200 nm dan ortiq bo‘ladi.
Mezog‘ovakli (o‘tkazuvchi g‘ovaklar) katalizatorlarda bu ko‘rsatkich 2 – 200 nm ga teng (solishtirma yuzasi 10-500 m2/g). Neftni qayta ishlash katalizatorlari (seolit saqlovchilardan tashqari) mezog‘ovakli bo‘lib hisoblanadi.
Mikrog‘ovakli katalizatorlarda (masalan, turli tabiatli seolitlarda) g‘ovak o‘lchami radiusi 0,5-2 nm ga tengdir (solishtirma yuzasi 500-1000 m2/g).
Mikrog‘ovak1i katalizatorlarda yutilayotgan modda molekulasi ancha mustahkam bog‘langan bo‘ladi.
a - adsorbsiyalanishgacha;
b - adsorbsiyalanishdan keyin.
1 - makrog‘ovak;
2 - o‘tkazuvchi yoki mezog‘ovak;
3 - mikrog‘ovak;
H1, H2 va H3 - adsorbsion qavat qalinligi.
Kataliz reaksiya borgan sohaga ko‘ra gomogen va geterogen (kontakt) katalizatorga bo‘linadi.
Gomogen katalizda reagentlar va katalizator bir muhitda, bir xil agregat holatda bo'ladi.
Masalan, efirlarning ishqorlanish reaksiyasida reagent efir, katalizator kislota - suyuqlik, nitroza usuli bilan HNO3 olishda esa reagent ham, katalizator ham gazdir.
Geterogen katalizda reagentlar va katalizator turli muhitda, turli agregat holatda bo‘ladi.
Masalan, ammiakning sintez reaksiyasi (3H2+N2=2NH3) da reagentlar gaz holatda, katalizator (Fe, Pt) esa qattiq holatda bo‘ladi. Amalda eng ko‘p tarqalgan kataliz geterogen kataliz bo‘lib, kimyo sanoatida taxminan 80% mahsulot shu usulda olinadi.
Kataliz reaksiyaning borish mexanizmiga qarab, kislota-asos va oksidlanish-qaytarilish katalizlariga bo‘linadi.
Ko‘pchilik gomogen katalizlar “kislota - asos kataliz” mexanizmi, ya’ni proton almashinishi bilan,
geterogen kataliz esa, asosan oksidlanish-qaytarilish kataliz, ya’ni elektron almashinish mexanizmi bilan boradi.