კატალიზატორი. კატალიზატორი ან კატალიზატორი

საწვავი, რომელიც მანქანების უმეტესობაში გამოიყენება, არის ბენზინი და ეთანოლი. ამ ორი საწვავის სრული წვა წარმოქმნის ნახშირორჟანგს (CO)_{2 (გ)}) და წყალი (H₂ო) სამწუხაროდ, არასრულ წვას და ალკოჰოლსა და ბენზინში არსებულ მინარევებს შეუძლია შექმნას ნივთიერებები, რომლებიც ძალიან აბინძურებს გარემოს. ბენზინის შემთხვევაში ნახშირბადის მონოქსიდი (CO_(ზ)); ნახშირწყალბადები (ნაერთები, რომლებიც ნახშირბადისგან და წყალბადისგან შედგება), მაგალითად, ეთანი (C₂ჰ_{6 (გ)}); და აზოტის ოქსიდები (NO_x), ძირითადად აზოტის მონოქსიდი (NO) და აზოტის დიოქსიდი (NO)_{2 (გ)}).

ამრიგად, ჰაერის დაბინძურების გაზრდის თავიდან ასაცილებლად, ყველა მანქანას სჭირდება აღჭურვილობა ე.წ. კატალიზური გადამყვანი ან კატალიზატორი, რომელიც წარმოადგენს დაბინძურების საწინააღმდეგო მოწყობილობას, რომელსაც აქვს შიდა წვის ძრავით გამოყოფილი ამ გაზების დამუშავება და მათი ნაკლებად მავნე გაზებად გარდაქმნა. ზოგიერთ სამრეწველო პროცესში ამ მიზნით ასევე გამოიყენება კატალიზური გადამყვანები.

ხსენებული დამაბინძურებელი აირები ტოვებენ ძრავას და შედიან კატალიზატორში, გადიან ერთგვარი "ჭინჭრის" გავლით, რომელთა უჯრედები ზოგადად მზადდება კერამიკული ან მეტალის მასალისგან, რომელიც დაფარულია ალუმინებით (ალუმინის ოქსიდი - ალ

₂ო₃). ეს თაფლის ფორმა, პატარა არხებით, მნიშვნელოვანია, რადგან იგი უზრუნველყოფს გაზების დიდ კონტაქტურ ზედაპირს, რაც მათ უფრო სწრაფად რეაგირებს.

მაგრამ ნამდვილი კატალიზატორია ლითონი, რომელიც ზის ალუმინის ოქსიდის თავზე. როგორც წესი, ლითონები გამოიყენება პალადიუმი, როდიუმი, პლატინა ან მოლიბდენი. ასევე შეგიძლიათ შეურიოთ ეს ლითონები და გამოიყენოთ შენადნობები. მაგალითად, ბენზინის შემთხვევაში ჩვეულებრივ გამოიყენება პალადიუმის და თორიუმის შენადნობი; ეთანოლის შემთხვევაში გამოიყენება პალადიუმის და მოლიბდენის კიდევ ერთი შენადნობი. ეს მეტალები ახორციელებენ ჰეტეროგენულ კატალიზს დამაბინძურებელ გაზებთან.

ჰეტეროგენული კატალიზი ეს არის რეაქციის ტიპი, რომელშიც კატალიზატორი ქმნის რეაქტიულ ნივთიერებებს (ამ შემთხვევაში, დამაბინძურებელ გაზებს) პოლიფაზურ სისტემას. ეს იმიტომ ხდება, რომ კატალიზატორი ადსორბირდება, ანუ ის ინარჩუნებს მის ზედაპირზე რეაქტიული ნივთიერებების მოლეკულებს, ასუსტებს მათ კავშირებს და რეაქციას უფრო სწრაფად აწარმოებს.

ამრიგად, კატალიზატორი ლითონები გარდაქმნიან დამაბინძურებელ აგენტებს, როგორიცაა CO და NO_x არატოქსიკურ გაზებში, როგორიცაა CO₂, ჰ₂ო, ო₂ და არა₂. იხილეთ ქვემოთ მოცემული ზოგიერთი რეაქცია და გაითვალისწინეთ, რომ მათი საშუალებით ხდება ნახშირწყალბადების დაჟანგვა და CO (წარმოებულია არასრული წვისგან) და ასევე აზოტის ოქსიდების შემცირება აზოტის გაზამდე (N₂):

2 CO_(ზ) + 2 არა_(ზ) → 2 CO_{2 (გ)} + 1 ნ_{2 (გ)}
2 CO_(ზ) + 1 ო_{2 (გ)} → 2 CO_{2 (გ)}
2C₂ჰ_{6 (გ)} + 7 ო_{2 (გ)} → 4 CO_{2 (გ)} + 6 სთ₂ო_(v)
2 არა_{2 (გ)} +4 CO_(ზ) → 1 ნ_{2 (გ)} + 4 CO_{2 (გ)}
2 არა_{2 (გ)} → 1 ნ_{2 (გ)} + 2 ო_{2 (გ)}
2 არა_(ზ) → 1 ნ_{2 (გ)} + 1 ო_{2 (გ)}

ჯენიფერ ფოგაჩას მიერ
დაამთავრა ქიმია

წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/conversor-catalitico.htm