Каталитичен конвертор. Катализатор или катализатор

Горивата, използвани в повечето автомобили, са бензин и етанол. Пълното изгаряне на тези две горива генерира въглероден диоксид (CO_{2 (g)}) и вода (H₂О). За съжаление обаче, непълното изгаряне и примесите, присъстващи в алкохола и бензина, могат да генерират вещества, които силно замърсяват околната среда. В случай на бензин, въглероден оксид (CO_(ж)); въглеводороди (съединения, състоящи се от въглерод и водород), като етан (С₂З._{6 (g)}); и азотни оксиди (NO_х), главно азотен моноксид (NO) и азотен диоксид (NO_{2 (g)}).

По този начин, за да се избегне увеличаване на замърсяването на въздуха, всички автомобили се нуждаят от оборудване, наречено каталитичен конвертор или каталитичен конвертор, който е устройство против замърсяване, което има функцията да обработва тези газове, отделяни от двигателя с вътрешно горене, и да ги трансформира в по-малко вредни газове. Катализаторите също се използват за тази цел в някои индустриални процеси.

Споменатите замърсители излизат от двигателя и навлизат в катализатора, преминавайки през един вид "кошер", чиито клетки обикновено са направени от керамичен или метален материал, който е покрит с алуминиев триоксид (алуминиев оксид - Ал

₂О₃). Тази форма на пчелна пита с малки канали е важна, тъй като осигурява голяма контактна повърхност за газовете, което ги кара да реагират по-бързо.

Но истинският катализатор е метал, който седи върху алуминиевия оксид. Обикновено използваните метали са паладий, родий, платина или молибден. Можете също така да смесвате тези метали и да използвате сплави. Например, в случай на бензин, обикновено се използва сплав паладий и торий; в случай на етанол се използва друга сплав паладий и молибден. Тези метали извършват хетерогенна катализа със замърсяващи газове.

Не спирайте сега... Има още след рекламата;)

хетерогенна катализа това е вид реакция, при която катализаторът образува с реагентите (в този случай замърсяващите газове) многофазна система. Това е така, защото катализаторът се адсорбира, т.е. задържа молекулите на реагентите на повърхността си, отслабвайки връзките им и карайки реакцията да протича по-бързо.

В резултат на това катализаторните метали трансформират замърсяващи агенти като CO и NO_х в нетоксични газове като CO₂, H₂О, О₂ и не₂. Вижте някои от тези реакции по-долу и отбележете, че чрез тях има окисление на въглеводороди и CO (получен от непълно изгаряне), а също и редукцията на азотни оксиди до азотен газ (N₂):

2 CO_(ж) + 2 НЕ_(ж) → 2 CO_{2 (g)} + 1 N_{2 (g)}
2 CO_(ж) + 1 O_{2 (g)} → 2 CO_{2 (g)}
2С₂З._{6 (g)} + 7 O._{2 (g)} → 4 CO_{2 (g)} + 6 Н₂О_(v)
2 НЕ_{2 (g)} +4 CO_(ж) → 1 N_{2 (g)} + 4 CO_{2 (g)}
2 НЕ_{2 (g)} → 1 N_{2 (g)} + 2 O_{2 (g)}
2 НЕ_(ж) → 1 N_{2 (g)} + 1 O_{2 (g)}

От Дженифър Фогаса
Завършва химия

Искате ли да се позовавате на този текст в училище или академична работа? Виж:

FOGAÇA, Дженифър Роча Варгас. "Каталитичен конвертор"; Бразилско училище. Наличен в: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/conversor-catalitico.htm. Достъп на 28 юни 2021 г.