Como funcionam os catalisadores nos tubos de escape dos automóveis?

No outro dia, em aula, falámos muito por alto acerca da utilidade dos catalisadores nos tubos de escape dos automóveis e fiquei curiosa. Por esse motivo, tenho andado a desenvolver uma pesquisa acerca deste tema e decidi partilhar com vocês os resultados da mesma.

Os gases que resultam da combustão que ocorre nos motores, neste caso dos carros, contém um conjunto de poluentes nocivos. De forma a diminuir a concentração desses poluentes na atmosfera, tem-se vindo a desenvolver novas tecnologias como o conversor catalítico. Este dispositivo reduz a emissão de gases poluentes através de meios químicos e o seu uso já é obrigatório há alguns anos. O conversor é instalado logo após à saída dos gases para o tubo de escape, de forma a garantir as altas temperaturas de necessita.

A maioria dos gases emitidos é formado por azoto, vapor de água e dióxido de carbono que não são substâncias nocivas, embora o CO2 seja responsável pelo efeito de estufa. No entanto, outros gases emitidos em menor quantidade são altamente prejudiciais: os hidrocarbonetos voláteis contribuem para o aumento da concentração de ozono perto do solo, os óxidos de azoto que contribuem para a formação das chuvas ácidas e monóxido de carbono que é altamente venoso.

Um típico catalisador têm uma parte redutora, cujo agente pode ser uma liga de platina e ródio, e uma parte oxidante, que tem como catalisador uma liga de platina e paládio. Metais, estes que são extremamente caros e, por isso, a estrutura é pensada para usar a menor quantidade possível. São usadas estruturas de cerâmica onde uma fina película de metal é depositada e isso proporciona grande área de contato e pouco gasto de material.

Na parte redutora ocorre a redução catalítica, separando os óxidos de azoto nos seus componentes:

2NO → N2 + O2

2NO2 → N2 + 2O2

Na parte oxidante ocorrem oxidações catalíticas como:

2CO + O2 → 2CO2

CnHn+2 + O2 → xCO2 + yH2O.

Completando o sistema, ainda há um sensor de oxigénio instalado antes do catalisador, com o que o sistema de injeção eletrónica ajusta os parâmetros de forma a manter o nível de oxigénio necessário para as reações.

Espero que tenha sido útil.

Inês Rico 🙂

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Sobre 13moleculasapular

Química (do egípcio kēme (chem), significando "terra") é a ciência que trata das substâncias da natureza, dos elementos que a constituem, das suas características, propriedades combinatórias, processos de obtenção, das suas aplicações e da sua identificação. Estuda a maneira pela qual os elementos se ligam e reagem entre si, bem como a energia desprendida ou absorvida durante estas transformações.
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