Catalisadores de automóveis.

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  • Publicado : 15 de novembro de 2011
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Catalisadores de Automóveis.
O catalisador do seu carro já funcionava bem e continuará funcionando. Mas não pelos motivos que os cientistas acreditavam até agora. Pesquisadores holandeses descobriram que, embora o resultado seja o esperado, os catalisadores de automóveis na realidade têm um funcionamento diferente daquele apresentado nas explicações dadas pelos químicos.

Conversão de CO emCO2

A conversão do monóxido de carbono em dióxido de carbono não acontece em um único passo, como se acreditava, mas em pelo menos duas etapas distintas. E, pelos experimentos iniciais, os pesquisadores concluíram que essa segunda reação é muito mais eficiente do que a primeira. A descoberta deverá permitir a fabricação de catalisadores melhores e mais eficientes.

Até hoje ninguém conheciaessa segunda reação química. Por causa disso, os químicos sabiam, por exemplo, que um catalisador era bom e outro era ruim, mas não sabiam explicar por que isso acontecia. A nova descoberta agora vai permitir que se determine com precisão a estrutura atômica que faz com que o catalisador funcione de forma mais ou menos eficiente.

Camada de óxido

Considerava-se que a formação de uma finíssimacamada de óxido sobre o catalisador atrapalhava a catálise. O pesquisador Marcelo Ackermann descobriu como essa camada se forma e foi capaz de demonstrar que ela na verdade melhora o funcionamento do catalisador.

No entendimento tradicional da reação química que acontece no interior dos catalisadores, o óxido de carbono (CO) e uma molécula de oxigênio (O2) são adsorvidas (fenômeno de adsorção,com d mesmo) sobre a superfície do catalisador, fazendo com que a molécula de oxigênio se quebre em dois átomos separados. A seguir, O e CO se juntam na superfície, resultando na produção de CO2.

Oxidação direta

Mas o processo pode se dar também de uma forma inteiramente diferente - esta é a segunda reação, descoberta por Ackermann. Neste caso, a superfície do catalisador primeiro forma umacamada de um átomo de espessura de óxido de platina ou óxido de paládio. As moléculas de CO que entram em contato com essa camada de óxido imediatamente se oxidam em CO2. Esse processo se dá somente se a pressão do O2 for alta em relação à pressão do CO.

Até mesmo o ganhador do Prêmio Nobel de Química deste ano, Gerhard Ertl, vinha interpretando incorretamente o papel dessa camada de óxido emseus trabalhos, assumindo que ela seria desvantajosa para o processo de catálise. Como os cientistas sempre trabalham em condições de laboratório cuidadosamente controladas, estudando os catalisadores sob baixa pressão e baixa temperatura, essa segunda reação nunca ocorria.
Catalisador ou conversor catalítico é um dispositivo que converte três componentes nocivos do sistema de escapamento do carroem compostos inofensivos.

Os três compostos nocivos são:

•hidrocarbonetos (na forma de gasolina não queimada)
•monóxido de carbono (formado pela combustão da gasolina) - em inglês
•óxidos de nitrogênio (criados quando o calor no motor força o nitrogênio do ar a se unir ao oxigênio)
O monóxido de carbono é um veneno para todo ser que respira. Os óxidos de nitrogênio formam névoafotoquímica (smog) e chuva ácida e os hidrocarbonetos (em inglês) também forma esta névoa.
Em um conversor catalítico, o metal catalisador (na forma de platina, ródio e paládio) é envolto em núcleos cerâmicos ou contas cerâmicas que são abrigados numa caixa parecida com um silenciador, anexada ao cano do escapamento. O catalisador ajuda a converter o monóxido de carbono em dióxido de carbono. Eleconverte os hidrocarbonetos em dióxido de carbono e água. Converte, também, óxidos de nitrogênio em nitrogênio e oxigênio.
Poluentes produzidos pelo motor de um carro
A fim de reduzir as emissões, motores de carros modernos controlam cuidadosamente a quantidade de combustível que queimam. Eles procuram manter a mistura ar-combustível bem próxima do ponto estequiométrico, que é a proporção ideal...
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