Pentingnya katalisis untuk industri karena banyaknya aplikasi dalam industri kimia. Reaksi yang terjadi pada daerah ini pada umumnya bersifat heterogen dan homogen. Pada katalisis homogen, katalis terletak di dalam larutan antara reaktan, seperti misalnya terjadi dengan rusaknya lapisan ozon.
Proses katalitik heterogen melibatkan lebih dari satu fase, biasanya katalis padat dan reaktan dan produk dalam bentuk cair atau gas.
Katalis
Katalis mengubah energi aktivasi yang ada dalam reaksi, Ea , karena menyediakan jalur alternatif untuk itu. Laju dan konstanta laju k suatu reaksi dihubungkan dengan Ea oleh persamaan Arrhenius.
k = A exp (- Ea / RT)
Dimana A adalah konstanta yang berhubungan dengan kecepatan tumbukan. Oleh karena itu perubahan Ea mengubah kecepatan reaksi.
Properti Katalis
Reaksi katalitik terjadi pada antarmuka cairan-padat, area antarmuka yang besar dapat berguna atau bahkan penting dalam memperoleh laju reaksi yang signifikan. Dalam banyak katalis, area ini disediakan oleh struktur berpori; padat mengandung banyak pori-pori berdiameter kecil dan permukaan pori-pori ini menyediakan area yang diperlukan untuk laju reaksi yang tinggi. Area beberapa bahan berpori mengejutkan besar.
Situs Katalitik
Juga disebut situs aktif sangat penting dalam katalisis heterogen. Ketika reaksi terjadi, dengan reaktan dalam fase cair atau gas dan katalis dalam fase padat, umumnya bukan seluruh permukaan padatan yang memiliki aksi efektif pada reaksi kimia: reaksi berlangsung pada titik atau daerah tertentu dari padatan, yang aktif (kecepatan reaksi, dalam kasus ideal berbanding lurus dengan jumlah situs).
Jenis Katalis
Dengan kemajuan terbaru di bidang katalisis heterogen dan dengan kebutuhan untuk proses yang semakin bersih dan berkinerja tinggi dalam memperoleh produk, kompleksitas kimia dan fisik katalis meningkat.
Katalisis pada dasarnya adalah fenomena kimia dan kemampuan suatu zat untuk bertindak sebagai katalis tergantung pada sifat kimianya.
Dalam Tabel kami menemukan beberapa jenis katalis heterogen yang ada, diklasifikasikan menurut sifat kimianya.
Tabel ini menunjukkan kepada kita bahwa logam transisi adalah katalis yang sangat cocok untuk reaksi yang melibatkan hidrogen dan hidrokarbon. Kesesuaian tersebut disebabkan oleh fakta bahwa jenis zat ini mudah menyerap permukaan logam.
Untuk katalisis reaksi oksidasi perlu menggunakan logam mulia seperti platinum, paladium dan perak, karena logam harus tahan terhadap oksidasi pada suhu reaksi dan hanya ini yang memiliki ketahanan tersebut.
Banyak oksida juga merupakan katalis yang sangat baik untuk reaksi oksidasi. Untuk reaksi desulfurisasi, penggunaan sulfida logam diperlukan.
Oksida seperti aluminium, silika dan magnesium oksida adalah katalis yang sangat lemah untuk reaksi oksidasi karena interaksinya yang rapuh dengan oksigen, tetapi kemudahannya menyerap air menyebabkannya digunakan dalam reaksi dehidrasi.
Asam adalah katalis yang sempurna untuk reaksi perengkahan karena mudahnya mereka memutuskan ikatan CC dan CH. Jenis katalis lain yang digunakan adalah berdasarkan penggunaan enzim dan sel yang diimobilisasi pada substrat karbon, misalnya untuk isomerisasi glukosa dan fruktosa.