Katalizátor. Katalizátor vagy katalizátor

A legtöbb autóban üzemanyagként benzint és etanolt használnak. E két üzemanyag teljes elégetése szén-dioxidot (CO_{2. g)}) és a víz (H₂O). Sajnos azonban a nem teljes égés, valamint az alkoholban és a benzinben található szennyeződések olyan anyagokat eredményezhetnek, amelyek nagyon szennyezik a környezetet. Benzin, szénmonoxid (CO_g)); szénhidrogének (szénből és hidrogénből álló vegyületek), például etán (C₂H_{6. g)}); és nitrogén-oxidok (NO_x), főleg nitrogén-monoxid (NO) és nitrogén-dioxid (NO_{2. g)}).

Így a légszennyezés növekedésének elkerülése érdekében minden autónak szüksége van úgynevezett felszerelésre katalizátor vagy katalizátor, amely szennyezésgátló eszköz, amelynek feladata a belső égésű motor által kibocsátott gázok kezelése és kevésbé káros gázokká alakítása. A katalizátorokat is használják erre a célra egyes ipari folyamatokban.

Az említett szennyező gázok elhagyják a motort, és egyfajta "kaptáron" keresztül jutnak be a katalizátorba, cellái általában kerámiából vagy fémből készülnek, amelyet alumínium-oxiddal (alumínium-oxid - Al

₂O₃). Ez a méhsejt forma apró csatornákkal azért fontos, mert nagy érintkezési felületet biztosít a gázoknak, így gyorsabban reagálnak.

De az igazi katalizátor egy fém, amely az alumínium-oxid tetején ül. Az alkalmazott fémek jellemzően palládium, ródium, platina vagy molibdén. Keverheti ezeket a fémeket és használhat ötvözeteket is. Például benzin esetében általában palládium és tórium ötvözetét alkalmazzák; etanol esetében a palládium és a molibdén másik ötvözetét használják. Ezek a fémek heterogén katalízist végeznek szennyező gázokkal.

heterogén katalízis ez egyfajta reakció, amelyben a katalizátor a reagensekkel (jelen esetben a szennyező gázokkal) polifázisos rendszert képez. A katalizátor ugyanis adszorbeálódik, vagyis megtartja a felületén a reaktánsok molekuláit, gyengítve kötéseiket és gyorsabbá téve a reakció folyamatát.

Ennek eredményeként a katalizátorfémek átalakítják a szennyező anyagokat, például a CO-t és az NO-t_x nem mérgező gázokban, például CO-ban₂, H₂O, O₂ és nem₂. Az alábbiakban láthat néhány ilyen reakciót, és vegye figyelembe, hogy ezeken keresztül szénhidrogének oxidációja zajlik és CO (hiányos égésből származik), valamint a nitrogén-oxidok nitrogéngázzá (N₂):

2 CO_g) + 2 NEM_g) → 2 CO_{2. g)} + 1 N_{2. g)}
2 CO_g) + 1 O_{2. g)} → 2 CO_{2. g)}
2C₂H_{6. g)} + 7 O_{2. g)} → 4 CO_{2. g)} + 6 H₂O_v.
2 NEM_{2. g)} +4 CO_g) → 1 N_{2. g)} + 4 CO_{2. g)}
2 NEM_{2. g)} → 1 N_{2. g)} + 2 O_{2. g)}
2 NEM_g) → 1 N_{2. g)} + 1 O_{2. g)}

Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett

Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/conversor-catalitico.htm