Каталитический нейтрализатор. Каталитический нейтрализатор или катализатор

В качестве топлива в большинстве автомобилей используются бензин и этанол. При полном сгорании этих двух видов топлива образуется двуокись углерода (CO_{2 (г)}) и вода (H₂О). К сожалению, неполное сгорание и примеси, присутствующие в спирте и бензине, могут привести к образованию веществ, которые сильно загрязняют окружающую среду. В случае бензина окись углерода (CO_(грамм)); углеводороды (соединения, состоящие из углерода и водорода), такие как этан (C₂ЧАС_{6 (г)}); и оксиды азота (NO_Икс), в основном оксид азота (NO) и диоксид азота (NO_{2 (г)}).

Таким образом, чтобы избежать увеличения загрязнения воздуха, все автомобили нуждаются в оборудовании, называемом каталитический нейтрализатор или каталитический нейтрализатор, который представляет собой устройство, предотвращающее загрязнение, которое выполняет функцию обработки этих газов, выделяемых двигателем внутреннего сгорания, и преобразования их в менее вредные газы. Каталитические нейтрализаторы также используются для этой цели в некоторых промышленных процессах.

Указанные загрязняющие газы покидают двигатель и попадают в каталитический нейтрализатор, проходя через своего рода «улей», чьи ячейки обычно изготавливаются из керамического или металлического материала, покрытого оксидом алюминия (оксид алюминия - Al₂O₃). Эта сотовая форма с крошечными каналами важна, потому что она обеспечивает большую поверхность контакта для газов, заставляя их реагировать более быстро.

Но настоящий катализатор - это металл, который находится поверх оксида алюминия. Обычно в качестве металлов используются палладий, родий, платина или молибден. Вы также можете смешивать эти металлы и использовать сплавы. Например, в случае бензина обычно используется сплав палладия и тория; в случае этанола используется другой сплав палладия и молибдена. Эти металлы проводят гетерогенный катализ с загрязняющими газами.

гетерогенный катализ это тип реакции, в которой катализатор образует с реагентами (в данном случае загрязняющими газами) многофазную систему. Это связано с тем, что катализатор адсорбирует, то есть удерживает молекулы реагентов на своей поверхности, ослабляя их связи и заставляя реакцию протекать быстрее.

Таким образом, металлы-катализаторы превращают загрязняющие вещества, такие как CO и NO._Икс в нетоксичных газах, таких как CO₂, H₂О, О₂ и нет₂. Посмотрите некоторые из этих реакций ниже и обратите внимание, что через них происходит окисление углеводородов и CO (полученный в результате неполного сгорания), а также восстановление оксидов азота до газообразного азота (N₂):

2 CO_(грамм) + 2 НЕТ_(грамм) → 2 СО_{2 (г)} + 1 N_{2 (г)}
2 CO_(грамм) + 1 O_{2 (г)} → 2 СО_{2 (г)}
2C₂ЧАС_{6 (г)} + 7 O_{2 (г)} → 4 СО_{2 (г)} + 6 часов₂O_(v)
2 НЕТ_{2 (г)} +4 СО_(грамм) → 1 с._{2 (г)} + 4 СО_{2 (г)}
2 НЕТ_{2 (г)} → 1 с._{2 (г)} + 2 O_{2 (г)}
2 НЕТ_(грамм) → 1 с._{2 (г)} + 1 O_{2 (г)}

Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет

Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/conversor-catalitico.htm