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Struktur:
1.was ist ein Katalysator und warum wird er benötigt? 2 Was passiert im Katalysator?
– Definition: Ein Katalysator wird allgemein als eine Substanz verstanden, die eine chemische Reaktion beschleunigt (eine chemische Reaktion ist ein Prozess, der zur Umwandlung einer Gruppe von chemischen Substanzen in eine andere führt) ohne selbst verbraucht zu werden. – Die Luftverschmutzung nimmt von Jahr zu Jahr deutlich zu, wobei neben der Industrie und den Städten, die auf der Suche sind, das Auto ein wichtiger Faktor ist, denn 60 % der bereits geschädigten Waldflächen in Deutschland sind betroffen. – Ein Abgaskatalysator dient dazu, die Abgase z.B. eines Automotors zu behandeln oder umweltverträglicher zu machen, d.h. Schadstoffe zu reduzieren. – Der Katalysator verbrennt Benzinreste und bis zu 90% der darin enthaltenen Kohlenwasserstoffe, Stickoxide und Kohlenmonoxid werden abgebaut. 2 Was passiert im Katalysator (Ein Katalysator ist eine Abgasreinigungsanlage, die giftige Gase und Schadstoffe im Abgas in weniger giftige Schadstoffe umwandelt, indem sie eine Redoxreaktion katalysiert)? – Wenn das Benzin optimal verbrennt, entsteht hauptsächlich Kohlendioxid (Kohlendioxid ist ein farbloses und geruchloses Gas, das für das Leben auf der Erde lebenswichtig ist) und Wasserdampf (Wa
sserdampf, Wasserdampf oder Wasserdampf, ist die Gasphase des Wa
ssers). Bis zu einem gewissen Grad werden Stickoxide und Kohlenmonoxid zugesetzt. Neben den Abgasen wird auch unverbranntes Benzin an die Umwelt abgegeben. – Kohlenmonoxid (Kohlenmonoxid ist ein farbloses, geruchloses und geschmackloses Gas, das etwas weniger dicht ist als Luft) und Kohlenwasserstoffe werden im Katalysator oxidiert, Stickstoffmonoxid (Stickstoffmonoxid ist eine molekulare, chemische Verbindung mit der chemischen Formel -NO) Die in Abbildung -1 gezeigten chemischen Reaktionen ergänzen sich in Oxidation und Reduktion. Sie sind voneinander abhängig. – Die Abgaszusammensetzung muss im stöchiometrischen Bereich liegen, um eine gleichzeitige Reduktion der Schadstoffe zu erreichen. – Um dies zu erreichen, ist ein nahezu konstantes Luft-Kraftstoff-Gemisch unter allen Lastbedingungen des Motors erforderlich, was mit einer einfachen Gemischregelung nicht möglich wäre. – Ein geschlossener Regelkreis ist erforderlich. Damit soll sichergestellt werden, dass permanent die richtige Menge an Säure für die Verbrennung zugeführt wird. – Mit einer innovativen Säuresonde, der Lambdasonde (Eine Sauerstoffsonde ist ein elektronisches Gerät, das den Sauerstoffanteil im zu analysierenden Gas oder in der zu analysierenden Flüssigkeit misst) (l-Sonde), einer so genannten geregelten Katze.
Gebaut. – Lambda ist eine Luftzahl und gibt an, wie weit der theoretische Luftbedarf erreicht ist. – l=Zuluftmenge/theoretisch erforderliche Luftmenge -Ist l1 (mageres Gemisch) steigt der NOx-Gehalt stark an. – Ein optimaler Zustand ist erreicht, wenn l”1. – Die gleichzeitige Umsetzung der drei Schadstoffkomponenten in Verbindung mit der kontrollierten Gemischbildung ist der sogenannte Dreiwege-Katalysator. Es gilt derzeit noch als das effektivste Abgasreinigungssystem. Durch die Reduzierung der Reaktionsgeschwindigkeit können die Reaktionen bereits bei deutlich niedrigeren Temperaturen stattfinden. – Der Trägerkörper ist wabenförmig und besteht entweder aus einer gewickelten Metallfolie oder einer Keramikmasse (siehe Abbildung 2). – Es ist mit einer Mischung aus Edelmetallen, meist Platin und Rhodium, im Verhältnis 5:1 beschichtet. – Die Beschichtungsmenge ist recht dünn, beträgt 40-50 g/ft3 (1 Fuß = 0,3 Meter). – Zur Oberflächenvergrößerung wird eine Zwischenschicht aufgetragen, die die Oberfläche vergrößert. – Platin unterstützt hauptsächlich die Oxidation (Redox ist eine chemische Reaktion, bei der die Oxidationszustände der Atome verändert werden) Prozesse und Rhodium (Rhodium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Rh und der Ordnungszahl 45) unterstützt die Reduktion von Stickstoff (Stickstoff ist ein chemisches Element mit dem Symbol N und der Ordnungszahl 7) Oxide.