La catálisis heterogénea es una forma de catálisis en la que el catalizador y reactivo son heterogéneos en diferentes fases. En la mayoría de los casos, un catalizador heterogéneo es un sólido, mientras que los reactivos son gases o líquidos. La superficie total del sólido tiene un efecto importante en la velocidad de reacción. El tamaño de las partículas del catalizador se correlaciona negativamente con el área de la superficie. La catálisis heterogénea es significativa en la industria energética y química.
Hay un número de mecanismos para la reacción en la superficie. En el proceso Haber, por ejemplo, el hierro finamente dividido actúa como catalizador para la síntesis de amoniaco a partir del nitrógeno e hidrógeno. Por lo tanto, el fuerte triple enlace en nitrógeno se debilita y los átomos de hidrógeno y nitrógeno se combinan más rápido. Por lo tanto, la velocidad de reacción es mayor.
La catálisis homogénea es un proceso opuesto al de la catálisis heterogénea, en la cual el catalizador es una fase diferente a los reactivos. En la catálisis heterogénea, los productos son fácilmente separados del catalizador heterogéneo, que es mucho más estable y se degrada mucho más lento que un catalizador homogéneo. El catalizador heterogéneo, sin embargo, tiene sus desventajas, en términos de mecanismos de reacción enigmáticos.
El catalizador heterogéneo es normalmente apoyado por un segundo material que actúa ya sea para mejorar la eficacia o para reducir al mínimo el costo. Este apoyo o soporte, a menudo interactúa con el catalizador heterogéneo para afectar la reacción catalítica. Hay muchos tipos de soportes especiales, como el dióxido de silicio, dióxido de titanio, carbonato de calcio, y sulfato de bario, por nombrar algunos.
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