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Catalizadores y su Clasificación
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REALIZADO POR:María Martínez
Norkis Piña
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA
CENTRO DE ESTUDIOS EN CIENCIAS DE LA ENERGÍAUNIVERSIDAD BOLIVARIANA DE VENEZUELA
ALDEA UNIVERSITARIA “ENRÍQUE BERNARDO NUÑEZ” P.F.G. EN REFINACIÓN Y PETROQUÍMICA
Catalizadores y su Clasificación
Si aceleran o
retardan el proceso químico
• Catalizador positivo• Catalizador
negativo (o inhibidor)
De acuerdo con
la fase en que se
encuentran
• Catalizador homogéneo• Catalizador
heterogéneo (o de contacto)
Haciendo referencia a su modo de acción o
a su naturaleza
• Electrocatalizador• Organocatalizador• Catalizador biológico• Catalizador de partículas
sólidas
Sustancia que puede modificar la velocidad de una reacción o de un proceso químico, sin ser alterada.
Clasificación
Un catalizador puede funcionar ya sea acelerando o bien retardando el proceso.
Selección
Clasificación de los datos bajo dos criterios
Por tipos de catalizadores Por tipos de reaccion
Conocimiento deInteracción química de los
reactivos con el agente catalítico
Propiedades de los compuestos intermedios
Propiedades físicas de los sólidos utilizados
Recopilar información sobre la experiencia práctica
existente
Naturaleza del agente catalítico proporcionaActividad Selectividad Vida útil
Selección
La selección por tipos de reacciones se resume en la siguiente relación
Hidrogenación y
deshidrogenación
Hidratación y deshidratación
Halogenación y deshalogenaci
ónOxidación
La selección por tipos de catalizadores se resume en la siguiente relación
Metales Óxidos y sales metálicas Ácidos y bases
Característicasa) No debe ser ni reactivo ni producto
b) Son eficaces incluso si existe en muy pequeñas cantidades
c) Se recupera al final del proceso
d) No altera las variables termodinámicas del proceso
e) Un proceso que no sea espontáneo no será favorecido
f) Acelera por igual la reacción directa e inversa
g) En general, los catalizadores son específicos
ComposiciónPueden estar formados por diversas sustancias: cada una aporta unas especiales características al conjunto
Soportes
Sirven de armazón sobre el que se deposita el agente catalítico; sustancias de resistencia mecánica adecuada, pero sin efecto catalítico; aportan al conjunto:
Alta porosidadAlta estabilidadReducción de la sensibilidad a los inhibidores Mejora de las propiedades del agente catalítico
como óxidos de aluminio, gel de sílice, óxido de magnesio, de titanio, de zirconio, aluminosilicatos, zeolitas, cerámicas y carbones activados.
Agentes catalíticos activos
Intervienen en la reacción química modificando su desarrollo (los propios catalizadores).
Pueden ser conductores metálicos, aislantes o semiconductores.
Promotores
Aditivos que aumentan la actividad del catalizador; pueden ejercer diferentes acciones:
Evitar la pérdida de superficie durante el uso del catalizadorDistorsionar la red cristalina del catalizadorAcelerar una etapa lenta o inhibir una reacción desfavorable
Se clasifican en promotores físicos y químicos.
Inhibidores
Aditivos que reducen la actividad del catalizador bloqueando los centros activos; se utilizan cuando se desea que el catalizador actúe sobre la selectividad de la reacción.
PreparaciónEn realidad el método de preparación utilizado depende de las características fisicoquímicas que se esperan obtener en el catalizador. Dado que las propiedades del catalizador dependen grandemente del método de preparación; resulta que la calidad final del catalizador depende a su vez de: Características estructurales
Ciertas propiedades físicas
o De agentes catalíticoso De soportes Distinguir entre preparación de catalizadores: Formados sólo por el agente catalítico (catalizadores másicos) Depositados sobre un soporte (catalizadores soportados)
Precipitación Gelificación
Precipitación
PulverizaciónPREPARACIÓN DE
CATALIZADORES SOPORTADOS
Actividad Catalítica
• Se refiere a la velocidad con la cual se induce a la reacción a seguir hacia el equilibrio químico y puede definirse como la propiedad de aumentar la velocidad de reacción con respecto a la manifestada sin catalizador, en las mismas condiciones de temperatura, presión, concentración, entre otras.
Selectividad
• Es una medida de la extensión a la vual el catalizador acelera una reacción específica para formar uno o más productos deseados. Varía usualmente con la presión, temperatura composición de los reactantes, extensión de la conversión y naturaleza del catalizador
Estabilidad
• Es la capacidad de un catalizador de mantener sus propiedades, en especial la actividad y la selectividad durante un tiempo de uso suficiente para aplicarlo industrialmente.
Tipos de Reacciones y
Catalizadores Representativos
Catalizadorespara Procesos Comerciales