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cinétique chimique
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Catégorie: Cinétique chimique

en chimie, pour catalyse hétérogène Cela signifie un type de catalyse où catalyseur et réactif existent en deux phases différent.

Le procédé de catalyse hétérogène se produit alors dans les environs de 'interphase réactif de catalyseur, qui peut être de différents types, par exemple fluide-solide ou liquide-liquide (dans le cas de deux liquides non miscibles).

Les systèmes catalytiques hétérogènes peuvent également être constitués par un catalyseur (approprié) fixé à un soutien solide. Le support a pour fonction de maintenir le catalyseur à l'état solide qui, autrement, être dispersé dans le fluide; En fait, très souvent, les catalyseurs ont un coût élevé, donc il ne serait pas économiquement commode que ceux-ci sont transportés du courant de fluide, dans ce cas, vous devez recourir à des remplacements plus fréquents du catalyseur.

Mécanisme de catalyse hétérogène

catalyse hétérogène
Procédé d'hydrogénation catalytique de 'éthène.

Pourquoi réaction avoir lieu, le réactif doit propagation sur la surface du catalyseur et adsorber à elle. La réaction a eu lieu, le produit doit desorbirsi[1] et éloigner de la surface du catalyseur.

Le mécanisme de la catalyse hétérogène (qui, comme nous l'avons dit se déroule principalement dans les pores du catalyseur), peut se résumer comme suit:

  1. le transport de la matière (appelée « transport externe ») des réactifs de masse du fluide (dans laquelle est situé le réactif) jusqu'à ce que la surface du catalyseur
  2. le transport de la matière (appelé transport « interne ») de l'entrée des réactifs du catalyseur pores jusqu'au site actif
  3. adsorption des réactifs sur la surface du catalyseur (solide)[2]
  4. réaction chimique à la surface du catalyseur
  5. désorption des produits à partir de la surface du catalyseur; à ce stade, le produit de réaction est libérée car il a une affinité plus faible avec le catalyseur à l'égard des réactifs
  6. le transport des produits à partir du site actif à l'embouchure du pore (transport « interne »)
  7. le transport des produits de l'entrée du pore masse du fluide ( « transport externe »).

En outre, dans le cas des réacteurs gaz-liquide, il faut ajouter le transport des réactifs du gaz au liquide.

Un exemple d'un catalyseur hétérogène est le fer, qui est utilisé dans processus Haber pour faire réagir azote et hydrogène et produire ammoniaque; dans ce cas, la triple liaison qui maintient ensemble les deux atomes d'azote est affaibli par adsorption sur la surface du catalyseur, ce qui rend le gaz plus réactif et en augmentant la la vitesse de la réaction.

En règle générale, le transport de masse des réactifs et des produits d'une phase joue un rôle dans certains Cinétique de réaction. En outre, la plus grande de la surface du catalyseur (y compris la surface interne des pores), le plus élevé sera la vitesse de la réaction.

notes

  1. ^ La « désorption » est le processus inverse 'adsorption.
  2. ^ Silvestroni, p. 366

bibliographie

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