Estudiante
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Publicado: 20 de noviembre de 2012
2.2.4. Catalizadores soportados y no soportados
Catalizadores Soportados y No Soportados.- Estos son pequeñas partículas de un material activo disperso en una sustancia menos activa llamada soporte. El material activo suele ser un metal puro o una aleación.
Los catalizadores soportados se distinguen de los no soportados porque sus ingredientes activos son cantidades importantes de otrassustancias llamadas promotores.
Ejemplos de soportados: los catalizadores de los mofles o convertidores catalíticos de automóvil mencionados antes, el catalizador de platino sobre alumina que se usa para la reformación del petróleo y el pentoxido de vanadio en sílice que se usa para oxidar el dióxido de azufre en la fabricación de ácido sulfúrico.
← Ejemplos de no soportados: la malla deplatino para la oxidación de amoniaco, el hierro promovido para la síntesis de amoniaco y el catalizador de sílice-alúmina para deshidrogenación que se usa en la producción de butadieno.
La definición de soporte es muy amplia e incluye a materiales granulares, polvos, coloides, pellets, esféricos, cables, panales, tierras diatomáceas. El soporte inorgánico puede ser definido como óxidosrefractarios o metales, los cuales funden por encima de 1000°C (temperatura arbitrariamente elegida). Por su parte, el soporte orgánico está definido en general como una resina o un plástico que normalmente tiene propiedades de intercambio de iones y no contiene metales.
Ventajas de utilizar un soporte
Algunas de las ventajas que presenta un metal al ser inmovilizado en un soporte son las siguientes(Leadbeater y Marco, 2002):
a) Fácil reciclamiento del catalizador
b) Incremento de la selectividad de la reacción, debido a que al estar soportado habrá un sitio reactivo y otro impedido por el mismo soporte.
c) Fácil separación del catalizador de los reactivos y los productos.
d) Selectividad, menor obtención de productos no deseados
e) Menor contaminación del producto por el catalizadorf) Adaptabilidad a un proceso continúo
Catalizadores orgánicos soportados
La expresión "catalizador orgánico" ha sido recientemente introducida para definir un compuesto orgánico (de relativo bajo peso molecular y estructura simple) capaz de promover una transformación en cantidades estequiometrias. En este contexto la palabra orgánico significa libre de metal y será usada para diferenciaresta clase de catalizadores de las especies catalíticas en las que se involucra un metal.
Implícitamente, el término orgánico enfatiza las ventajas de llevar a cabo una reacción catalítica bajo condiciones libres de metal. Estas ventajas pueden incluir la posibilidad de (i) trabajar con disolventes y con una atmósfera aerobia; (ii) lidiar con un catalizador estable y robusto, y (iii) evitar desdeel principio el problema de la porosidad del metal (posiblemente tóxico).
Los catalizadores orgánicos se pueden ver como versiones minimalistas de enzimas, de las cuales son conceptualmente derivados y contra las que a menudo son comparados (Breslow, 1982), siempre y cuando en algunos casos éstos demuestren la selectividad remarcable y peculiar de las enzimas. Los catalizadores orgánicos son másestables, menos caros y disfrutan de una mayor gama de aplicación dentro de una variedad de condiciones insostenibles para las enzimas.
Los catalizadores orgánicos son más sensibles al anclado en un soporte, que los basados en metales y que los biocatalizadores, facilitando la recuperación y reciclaje del catalizador. En lo que concierne a enzimas soportadas (Buckerstaff, 1997; Pedersen yChristensen, 2002), se puede esperar que la conexión a un soporte debe tener profundo impacto en la compleja estructura de la enzima (y, por lo tanto, en sus propiedades) comparada con el derivado orgánico más sencillo. Además, la introducción de varias unidades de un catalizador en un soporte polivalente (ejemplo, un polímero con varios sitios reactivos) parece ser más factible en el caso de moléculas...
Catalizadores Soportados y No Soportados.- Estos son pequeñas partículas de un material activo disperso en una sustancia menos activa llamada soporte. El material activo suele ser un metal puro o una aleación.
Los catalizadores soportados se distinguen de los no soportados porque sus ingredientes activos son cantidades importantes de otrassustancias llamadas promotores.
Ejemplos de soportados: los catalizadores de los mofles o convertidores catalíticos de automóvil mencionados antes, el catalizador de platino sobre alumina que se usa para la reformación del petróleo y el pentoxido de vanadio en sílice que se usa para oxidar el dióxido de azufre en la fabricación de ácido sulfúrico.
← Ejemplos de no soportados: la malla deplatino para la oxidación de amoniaco, el hierro promovido para la síntesis de amoniaco y el catalizador de sílice-alúmina para deshidrogenación que se usa en la producción de butadieno.
La definición de soporte es muy amplia e incluye a materiales granulares, polvos, coloides, pellets, esféricos, cables, panales, tierras diatomáceas. El soporte inorgánico puede ser definido como óxidosrefractarios o metales, los cuales funden por encima de 1000°C (temperatura arbitrariamente elegida). Por su parte, el soporte orgánico está definido en general como una resina o un plástico que normalmente tiene propiedades de intercambio de iones y no contiene metales.
Ventajas de utilizar un soporte
Algunas de las ventajas que presenta un metal al ser inmovilizado en un soporte son las siguientes(Leadbeater y Marco, 2002):
a) Fácil reciclamiento del catalizador
b) Incremento de la selectividad de la reacción, debido a que al estar soportado habrá un sitio reactivo y otro impedido por el mismo soporte.
c) Fácil separación del catalizador de los reactivos y los productos.
d) Selectividad, menor obtención de productos no deseados
e) Menor contaminación del producto por el catalizadorf) Adaptabilidad a un proceso continúo
Catalizadores orgánicos soportados
La expresión "catalizador orgánico" ha sido recientemente introducida para definir un compuesto orgánico (de relativo bajo peso molecular y estructura simple) capaz de promover una transformación en cantidades estequiometrias. En este contexto la palabra orgánico significa libre de metal y será usada para diferenciaresta clase de catalizadores de las especies catalíticas en las que se involucra un metal.
Implícitamente, el término orgánico enfatiza las ventajas de llevar a cabo una reacción catalítica bajo condiciones libres de metal. Estas ventajas pueden incluir la posibilidad de (i) trabajar con disolventes y con una atmósfera aerobia; (ii) lidiar con un catalizador estable y robusto, y (iii) evitar desdeel principio el problema de la porosidad del metal (posiblemente tóxico).
Los catalizadores orgánicos se pueden ver como versiones minimalistas de enzimas, de las cuales son conceptualmente derivados y contra las que a menudo son comparados (Breslow, 1982), siempre y cuando en algunos casos éstos demuestren la selectividad remarcable y peculiar de las enzimas. Los catalizadores orgánicos son másestables, menos caros y disfrutan de una mayor gama de aplicación dentro de una variedad de condiciones insostenibles para las enzimas.
Los catalizadores orgánicos son más sensibles al anclado en un soporte, que los basados en metales y que los biocatalizadores, facilitando la recuperación y reciclaje del catalizador. En lo que concierne a enzimas soportadas (Buckerstaff, 1997; Pedersen yChristensen, 2002), se puede esperar que la conexión a un soporte debe tener profundo impacto en la compleja estructura de la enzima (y, por lo tanto, en sus propiedades) comparada con el derivado orgánico más sencillo. Además, la introducción de varias unidades de un catalizador en un soporte polivalente (ejemplo, un polímero con varios sitios reactivos) parece ser más factible en el caso de moléculas...
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