Katalysator. Katalysator eller katalysator

Drivstoffet som brukes i de fleste biler er bensin og etanol. Fullstendig forbrenning av disse to drivstoffene genererer karbondioksid (CO_{2 (g)}) og vann (H₂O). Dessverre kan imidlertid ufullstendig forbrenning og urenheter i alkohol og bensin generere stoffer som er veldig forurensende for miljøet. For bensin, karbonmonoksid (CO_(g)); hydrokarboner (forbindelser bestående av karbon og hydrogen), slik som etan (C₂H_{6 (g)}); og nitrogenoksider (NO_x), hovedsakelig nitrogenmonoksid (NO) og nitrogendioksid (NO_{2 (g)}).

For å unngå en økning i luftforurensning trenger alle biler utstyr som kalles katalysator eller katalysator, som er en forurensningsanordning, som har den funksjonen å behandle disse gassene som frigjøres av forbrenningsmotoren og transformere dem til mindre skadelige gasser. Katalysatorer brukes også til dette formålet i noen industrielle prosesser.

De nevnte forurensningsgassene forlater motoren og går inn i katalysatoren og går gjennom en slags "bikube", hvis celler vanligvis er laget av keramisk eller metallisk materiale, som er belagt med aluminiumoksyd (aluminiumoksid - Al

₂O₃). Denne bikakeformen, med små kanaler, er viktig fordi den gir en stor kontaktflate for gassene, slik at de reagerer raskere.

Men den virkelige katalysatoren er et metall som sitter på toppen av aluminiumoksid. Vanligvis er metallene som brukes palladium, rodium, platina eller molybden. Du kan også blande disse metallene og bruke legeringer. For eksempel, når det gjelder bensin, brukes vanligvis en legering av palladium og thorium; når det gjelder etanol, brukes en annen legering av palladium og molybden. Disse metallene utfører en heterogen katalyse med forurensende gasser.

heterogen katalyse det er en type reaksjon der katalysatoren dannes et flerfasesystem med reaktantene (i dette tilfellet de forurensende gassene). Dette er fordi katalysatoren adsorberer, det vil si at den beholder reaktantmolekylene på overflaten, svekker bindingen og får reaksjonen til å gå raskere.

Som et resultat transformerer katalysatormetaller forurensende stoffer som CO og NO_x i giftfri gasser som CO₂, H₂O, O₂ og nei₂. Se noen av disse reaksjonene nedenfor og merk at gjennom dem er det oksidasjon av hydrokarboner og CO (avledet fra ufullstendig forbrenning) og også reduksjon av nitrogenoksider til nitrogengass (N₂):

2 CO_(g) + 2 NEI_(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 NEI_{2 (g)} +4 CO_(g) → 1 N_{2 (g)} + 4 CO_{2 (g)}
2 NEI_{2 (g)} → 1 N_{2 (g)} + 2 O_{2 (g)}
2 NEI_(g) → 1 N_{2 (g)} + 1 O_{2 (g)}

Av Jennifer Fogaça
Uteksamen i kjemi

Kilde: Brasilskolen - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/conversor-catalitico.htm