کاتالیزگر چگونه سرعت واکنش را افزایش میدهد؟
کاتالیزگر ساز و کار و مسیر انجام واکنش را تغییر داده و با کاهش دادن انرژی فعال سازی رفت و برگشت به یک میزان و نه به یک نسبت، باعث کاهش آنتالپی پیچیده فعال و افزایش سرعت واکنش می‌شود. در واقع در واکنش کاتالیز شده نسبت به واکنش کاتالیز نشده، ساختار پیچیده فعال متفاوت است به‌گونه‌ای که محتوای انرژی آن کمتر است. همچنین کاتالیزگر می‌تواند تعداد مراحل انجام یک واکنش را تغییر دهد.
مبدل کاتالیزور خودرو چیست؟
مبدل کاتالیزور یا کاتالیستی (Catalytic Converter) وسیله‌ای است که سر راه خروجی اگزوز و منیفولد خروجی موتور هر خودرویی قرار گرفته و طی یک سری واکنش‌های شیمیایی، با تبدیل گازهای سمی حاصل از احتراق خودرو به گازهای بی‌ضرر، از آلودگی هوا و محیط زیست جلوگیری میکند. اما چه خودروهایی کاتالیزور دارند؟ استفاده از مبدل کاتالیزور به عنوان یک استاندارد اجباری در خودروسازی وجود دارد و تمامی خودروسازان برای دریافت استانداردهای لازم، می‌بایست از این قطعه استفاده کنند در غیراینصورت اجازه تولید پیدا نمی‌کنند. پس در پاسخ به سوال چه ماشین هایی کاتالیزور دارند، باید گفت که تمام ماشین‌ها دارای این قطعه هستند. اگرچه مبدل‌های کاتالیستی بیشترین کاربرد را در خودروها دارند، اما در ژنراتورها، لوکوموتیوها، کامیون‌ها، و هواپیماها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. گفتنی است، این وسیله در حقیقت در راستای پیروی از مقررات دولتی و زیست محیطی مبنی بر رعایت حداکثر میزان آلایندگی خودروها ابداع شده است.
دود تمامی خودروها دارای آلاینده‌های خطرناکی همچون اکسیدهای نیتروژن، کربن مونوکسید، و همچنین هیدروکربن‌ها است و کاتالیزور وظیفه دارد تا این گازها و واکنش‌های شیمیایی ناشی از آن را جداسازی کرده و در نهایت، موجب کاهش میزان آلاینده‌های خطرناک در هوا شود. همچنین، یکی از وظایف مهم دیگر آن، تبدیل گاز سمی اکسید ازت به گاز ازت و یا گازی بدون خطر است.
مبدل‌های کاتالیستی انواع مختلفی دارند و واکنش‌های شیمیایی هر کدام از آن‌ها بسته به نوع موتور و سوخت مصرفی متفاوت است. برای نمونه مبدل کاتالیستی خودروهای گازوئیلی به‌گونه‌ای است که در آن واکنش‌های اکسیداسیون انجام می‌شود. طی این واکنش‌ها، مونو اکسید کربن، مشتقات اکسید نیتروژن، و کربوهیدرات‌های حاصل از احتراق ناقص سوخت، به دی اکسید کربن، نیتروژن، و آب تبدیل می‌شوند.
کاتالیزور چند کیلومتر کار میکند؟
عمر مفید کاتالیزور چقدر است؟ احتمالاً تا اینجای مقاله این سوال برای شما پیش آمده است. هر کاتالیست یک طول عمر مفید دارد و پس از اتمام این عمر مفید باید تعویض شود. تعویض کاتالیست در اگزوزسازی‌ها انجام می‌شود و کاتالیز کهنه با یک کاتالیست جدید معاوضه می‌شود. طول عمر مفید کاتالیزور حدود 3 الی 4 سال، کیلومتر تعویض کاتالیزور نیز بین 10 هزار تا 60 هزار کیلومتر است اما همانند سایر قطعات خودرو، میزان دوام دقیق این قطعه می‌تواند متفاوت باشد. مواردی مانند مسافت پیموده شده و تنظیمات موتور نیز می‌تواند بر دوام کاتالیست تأثیر بگذارد.
چراغ چک کاتالیزور
یکی از دلایلی که باعث می‌شود چراغ چک خودرو روشن شود، ایجاد مشکل در کاتالیزور خودرو است. برای مثال به دلیل نامرغوب بودن نوع بنزین در ایران، کاتالیست خودرو به مرور زمان دچار گرفتگی شده و چراغ چک خودرو روشن می‌شود. به همین دلیل در صورت روشن شدن این چراغ، یکی از مواردی که باید تعمیرکار خودرو آن را چک نماید همین قطعه کاتالیزور است.
کاتالیزور چگونه ساخته می شود؟
کاتالیست شامل یک هسته سرامیکی پوشش داده شده با مواد گرانبها است که داخل مجموعه اگزوز قرار گرفته می‌شود. مونولیت کوت شده حاوی چندین نوع فلز باارزش از جمله پالادیوم، پلاتین و رودیوم بوده که وظیفه اصلی در تبدیل گازهای آلاینده حاصل از احتراق در موتور خودرو به گازهای بی اثر را به دوش می‌کشند. کنترل نسبت و میزان دانسیته فلزات گرانبها از طریق آنالیز اسپکترومتری نشری پلاسمای جفت شده القایی در ازمایشگاه انجام می‌شود. البته علاوه بر فلزات گفته شده، برخی اکسیدهای فلزی به منظور تنظیم و تسریع در فرآیندهای شیمیایی و کاتالیزوری با هدف حذف همزمان آلاینده‌ها استفاده می‌شود.
وجود کاتالیست باعث افزایش مقاومت در خروج دود می‌شود و باید میزان تاثیر کاتالیست بر فشار برگشتی مورد ارزیابی قرار گیرد تا از حد مجاز بالاتر نرود. بررسی نحوه عملکرد کاتالیست با افزایش دما توسط تست Light Off انجام می‌شود. در این آزمون کاتالیست تحت گازهای مشابه با گاز احتراق قرار گرفته و همزمان با افزایش دما میزان تبدیل آلاینده‌ها توسط کاتالیست از طریق آنالایزرهای تعبیه شده بعد از کاتالیست ثبت می‌گردد. به‌طور معمول دمای تبدیل 50 درصد از آلاینده‌ها ملاک بررسی و مقایسه عملکرد کاتالیست در این شرایط است. تبدیل آلاینده‌ها در دمای پایین حاکی از عملکرد بهتر کاتالیست است.
در پاسخ به سوال چگونه یک کاتالیزور بسازیم، باید گفت که این کار به‌سادگی ممکن نیست و باید تجهیزاتی داشته باشید که عملاً به دلیل بالا بودن قیمت آن‌ها، این امر را غیرممکن کرده است.
منبع :https://tenpartkala.com/