المحول الحفاز. المحول الحفاز أو المحفز

الوقود المستخدم في معظم السيارات هو البنزين والإيثانول. يؤدي الاحتراق الكامل لهذين النوعين من الوقود إلى توليد ثاني أكسيد الكربون (CO_{2 (ز)}) والماء (H₂س). ومع ذلك ، لسوء الحظ ، يمكن أن يؤدي الاحتراق غير الكامل والشوائب الموجودة في الكحول والبنزين إلى توليد مواد ملوثة للغاية للبيئة. في حالة البنزين ، فإن أول أكسيد الكربون (CO_(ز)); الهيدروكربونات (مركبات تتكون من الكربون والهيدروجين) ، مثل الإيثان (C₂ح_{6 (ز)}); وأكاسيد النيتروجين (NO_x) ، وأول أكسيد النيتروجين (NO) وثاني أكسيد النيتروجين (NO_{2 (ز)}).

وبالتالي ، لتجنب زيادة تلوث الهواء ، تحتاج جميع السيارات إلى معدات تسمى المحول الحفاز أو المحول الحفاز ، وهو جهاز مضاد للتلوث ، له وظيفة معالجة هذه الغازات المنبعثة من محرك الاحتراق الداخلي وتحويلها إلى غازات أقل ضرراً. تستخدم المحولات الحفازة أيضًا لهذا الغرض في بعض العمليات الصناعية.

تخرج الغازات الملوثة المذكورة من المحرك وتدخل المحول الحفاز ، مروراً بنوع من "الخلية" ، تصنع خلاياه بشكل عام من مادة خزفية أو معدنية ، وهي مطلية بالألومينا (أكسيد الألومنيوم - ال₂ا₃). هذا الشكل على شكل قرص العسل ، بقنوات صغيرة ، مهم لأنه يوفر سطح تلامس كبير للغازات ، مما يجعلها تتفاعل بسرعة أكبر.

لكن المحفز الحقيقي هو معدن يوضع فوق أكسيد الألومنيوم. عادةً ما تكون المعادن المستخدمة هي البلاديوم أو الروديوم أو البلاتين أو الموليبدينوم. يمكنك أيضًا مزج هذه المعادن واستخدام السبائك. على سبيل المثال ، في حالة البنزين ، عادة ما تستخدم سبيكة من البلاديوم والثوريوم ؛ في حالة الإيثانول ، يتم استخدام سبيكة أخرى من البلاديوم والموليبدينوم. تقوم هذه المعادن بإجراء تحفيز غير متجانس مع الغازات الملوثة.

تحفيز غير متجانس إنه نوع من التفاعل يتشكل فيه المحفز مع المواد المتفاعلة (في هذه الحالة ، الغازات الملوثة) نظام متعدد الأطوار. هذا لأن المحفز يمتص ، أي أنه يحتفظ بجزيئات المواد المتفاعلة على سطحه ، مما يضعف روابطها ويجعل التفاعل يتقدم بسرعة أكبر.

نتيجة لذلك ، تحول المعادن المحفزة العوامل الملوثة مثل ثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين_x في الغازات غير السامة مثل ثاني أكسيد الكربون₂، ح₂يا ، يا₂ و لا₂. انظر إلى بعض هذه التفاعلات أدناه ولاحظ أنه من خلالها هناك أكسدة الهيدروكربونات و CO (مشتق من الاحتراق غير الكامل) وكذلك اختزال أكاسيد النيتروجين إلى غاز النيتروجين (N₂):

2 كو_(ز) + 2 لا_(ز) → 2 كو_{2 (ز)} + 1 شمال_{2 (ز)}
2 كو_(ز) + 1 س_{2 (ز)} → 2 كو_{2 (ز)}
2 ج₂ح_{6 (ز)} + 7 س_{2 (ز)} → 4 كو_{2 (ز)} + 6 ح₂ا_{(الخامس)}
2 لا_{2 (ز)} +4 شركة_(ز) → 1 إن_{2 (ز)} + 4 كو_{2 (ز)}
2 لا_{2 (ز)} → 1 إن_{2 (ز)} + 2 س_{2 (ز)}
2 لا_(ز) → 1 إن_{2 (ز)} + 1 س_{2 (ز)}

بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء

مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/conversor-catalitico.htm