मुख्य अंतर - सजातीय बनाम विषम उत्प्रेरक
उत्प्रेरक कई प्रकार के होते हैं, लेकिन उन्हें मुख्य रूप से सजातीय उत्प्रेरक और विषम उत्प्रेरक के रूप में दो समूहों में वर्गीकृत किया जा सकता है। सजातीय और विषम उत्प्रेरक के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि सजातीय उत्प्रेरक हमेशा तरल चरण में पाए जा सकते हैं जबकि विषम उत्प्रेरक पदार्थ के सभी तीन चरणों में पाए जा सकते हैं: ठोस चरण, तरल चरण और गैस चरण।
उत्प्रेरक ऐसे यौगिक हैं जिनका उपयोग हल्की परिस्थितियों में अधिकतम उपज प्राप्त करने के लिए किया जाता है। इसका मतलब है, उत्प्रेरक किसी विशेष प्रतिक्रिया की उपज बढ़ा सकते हैं और प्रतिक्रिया को तेज कर सकते हैं।
सजातीय उत्प्रेरक क्या है?
सजातीय उत्प्रेरक उत्प्रेरक यौगिक होते हैं जो उसी चरण में होते हैं जिसमें वे पदार्थ होते हैं जो प्रतिक्रिया चरण में जा रहे होते हैं। ये सजातीय उत्प्रेरक अक्सर तरल चरण में होते हैं। सजातीय उत्प्रेरक की पुनर्प्राप्ति तुलनात्मक रूप से कठिन और महंगी होती है क्योंकि उत्प्रेरक उसी चरण में होता है जिसमें प्रतिक्रिया मिश्रण होता है। इसका मतलब है कि उत्प्रेरक अलगाव मुश्किल है। सजातीय उत्प्रेरक की तापीय स्थिरता भी खराब है। सजातीय उत्प्रेरक के लिए सबसे आम उदाहरण मेटा कॉम्प्लेक्स हैं।
चित्र 01: उत्प्रेरकों की कार्रवाई
सजातीय उत्प्रेरक कम-तापमान स्थितियों (250◦C से कम) में कुशलता से सक्रिय होते हैं। विषम उत्प्रेरक की तुलना में इन उत्प्रेरकों की उत्प्रेरक गतिविधि मध्यम होती है।हालांकि, चयनात्मकता अधिक है। सजातीय उत्प्रेरक का पुनर्चक्रण महंगा है क्योंकि उत्प्रेरक पुनर्प्राप्ति कठिन है। लेकिन उत्प्रेरक का संशोधन आसान है क्योंकि यह तरल चरण में है।
सजातीय उत्प्रेरकों की विसरणशीलता अधिक होती है। इसका कारण यह है कि सभी अभिकारक और उत्प्रेरक एक ही तरल अवस्था में होते हैं और उचित हलचल से प्रतिक्रिया मिश्रण में उत्प्रेरक का उचित प्रसार होता है। सजातीय उत्प्रेरक में आमतौर पर अच्छी तरह से परिभाषित सक्रिय साइटें होती हैं। इसका मतलब है कि उत्प्रेरक यौगिक की सतह पर कई उचित सक्रिय साइट हैं जिन पर अभिकारक बंधे होते हैं, और प्रतिक्रिया उन सक्रिय साइटों में आगे बढ़ती है।
विषम उत्प्रेरक क्या है?
विषम उत्प्रेरक उत्प्रेरक यौगिक होते हैं जो प्रतिक्रिया मिश्रण के चरण से भिन्न चरण में होते हैं। ये उत्प्रेरक पदार्थ के तीनों चरणों में पाए जा सकते हैं: ठोस चरण, तरल चरण या गैस चरण। विषमांगी उत्प्रेरकों में उत्प्रेरक पुनर्प्राप्ति आसान और सस्ता है क्योंकि उत्प्रेरक प्रतिक्रिया मिश्रण के चरण से अलग चरण में है।विषमांगी उत्प्रेरकों के सामान्य उदाहरण धातु, धातु ऑक्साइड आदि हैं।
चित्र 2: प्रतिक्रिया मिश्रण तरल अवस्था में है जबकि उत्प्रेरक ठोस चरण में एक धातु है
सजातीय उत्प्रेरकों की तुलना में विषमांगी उत्प्रेरकों की तापीय स्थिरता बहुत अच्छी होती है। ये उत्प्रेरक 250-500◦C के आसपास उच्च तापमान की स्थिति में कुशलतापूर्वक कार्य करते हैं। सजातीय उत्प्रेरक की तुलना में उत्प्रेरक गतिविधि भी अधिक होती है। हालांकि, सजातीय उत्प्रेरक की तुलना में अभिकारकों की चयनात्मकता खराब है। विषमांगी उत्प्रेरकों के सक्रिय स्थल सुपरिभाषित नहीं हैं। यह चयनात्मकता को कम करता है।
विषम उत्प्रेरक की विसरणशीलता खराब होती है यदि उत्प्रेरक का पृष्ठीय क्षेत्रफल कम हो क्योंकि उत्प्रेरक और प्रतिक्रिया मिश्रण दो चरणों में होते हैं। लेकिन उत्प्रेरक का पृथक्करण आमतौर पर सीधा होता है। तब उत्प्रेरक का पुनर्चक्रण भी आसान होता है।
सजातीय और विषम उत्प्रेरक में क्या अंतर है?
सजातीय बनाम विषम उत्प्रेरक |
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| सजातीय उत्प्रेरक उत्प्रेरक यौगिक हैं जो प्रतिक्रिया चरण में जाने वाले पदार्थों के समान चरण में होते हैं। | विषम उत्प्रेरक उत्प्रेरक यौगिक होते हैं जो प्रतिक्रिया मिश्रण के चरण से भिन्न चरण में होते हैं। |
| चरण | |
| सजातीय उत्प्रेरक ज्यादातर तरल चरण में पाए जा सकते हैं। | विषम उत्प्रेरक तीनों चरणों में पाए जा सकते हैं; ठोस चरण, तरल चरण या गैस चरण। |
| थर्मल स्थिरता | |
| सजातीय उत्प्रेरकों की तापीय स्थिरता खराब है। | विषम उत्प्रेरकों की उष्मीय स्थिरता अच्छी होती है। |
| उत्प्रेरक वसूली | |
| सजातीय उत्प्रेरकों की पुनर्प्राप्ति कठिन और महंगी है। | विषम उत्प्रेरकों को पुनः प्राप्त करना आसान और सस्ता है। |
| सक्रिय साइट | |
| सजातीय उत्प्रेरक की सक्रिय साइट अच्छी तरह से परिभाषित है और इसमें अच्छी चयनात्मकता है। | विषम उत्प्रेरकों की सक्रिय साइट अच्छी तरह से परिभाषित नहीं है और इसमें खराब चयनात्मकता है। |
| उत्प्रेरक पुनर्चक्रण | |
| सजातीय उत्प्रेरकों का पुनर्चक्रण कठिन है। | विषम उत्प्रेरकों का पुनर्चक्रण आसान है। |
| उत्प्रेरक पृथक्करण | |
| सजातीय उत्प्रेरक को अभिक्रिया मिश्रण से अलग करना कठिन है। | विषम उत्प्रेरक को प्रतिक्रिया मिश्रण से अलग करना आसान है। |
| तापमान पर निर्भरता | |
| सजातीय उत्प्रेरक कम तापमान की स्थिति (250◦C से कम) में बेहतर काम करते हैं। | विषम उत्प्रेरक उच्च तापमान स्थितियों (लगभग 250 से 500◦C) में बेहतर काम करते हैं। |
| उत्प्रेरक संशोधन | |
| सजातीय उत्प्रेरक का संशोधन आसान है। | विषम उत्प्रेरकों का संशोधन कठिन है। |
सारांश - सजातीय बनाम विषम उत्प्रेरक
उत्प्रेरक ऐसे यौगिक हैं जो किसी विशेष प्रतिक्रिया की प्रतिक्रिया दर को कम समय में इष्टतम उपज देने के लिए बढ़ा सकते हैं।दो मुख्य प्रकार के उत्प्रेरक हैं जिन्हें सजातीय उत्प्रेरक और विषम उत्प्रेरक नाम दिया गया है। सजातीय और विषम उत्प्रेरक के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि सजातीय उत्प्रेरक हमेशा तरल चरण में पाए जा सकते हैं जबकि विषम उत्प्रेरक पदार्थ के तीनों चरणों में पाए जा सकते हैं; ठोस चरण, तरल चरण और गैस चरण।
