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Chemie für Mediziner: Energetik und Kinetik

Heterogene Katalyse

Abb.1

Bei der heterogenen Katalyse liegen Reaktionsgemisch und Katalysator in verschiedenen Phasen vor. Die Katalyse kann daher nur an der Phasengrenzfläche, also an der Oberfläche eines festen Katalysators oder an der Grenzschicht zwischen zwei Flüssigkeiten bzw. Flüssigkeit und Gas, ablaufen.

Als Experiment wird hier die durch Braunstein (MnO2) katalysierte Zersetzung von Wasserstoffperoxid gezeigt:

2H2O2 2H2O+ O2

Eine Spatelspitze pulverisierten Braunsteins wird zu einer 10 %igen wässrigen Wasserstoffperoxid-Lösung gegeben. Es erfolgt sofort eine heftige Gasentwicklung. Das entstehende Gas wird durch die Glimmspanprobe als Sauerstoff identifiziert.

Bei heterogenen Katalysatoren spielt die Größe der Oberfläche eine entscheidende Rolle, denn nur an der Oberfläche (bzw. Phasengrenzfläche) kann die Reaktion ablaufen. Feste Katalysatoren werden daher fein pulverisiert oder als dünne Schicht auf ein besonders poröses Material aufgebracht.

Abb.2
Heterogene Katalyse
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