Escola São Rafael
Disciplina: Química
Professora: Franciele G. Pan.
Nome dos Alunos : Lander Piccoli e Igor Nunes Nº. 26 e 16
Série 1º ano Turma: 102




Catalisadores
Introdução
Há milhões de carros nas ruas do mundo - e cada um deles polui o ar. Especialmente nas grandes cidades, a quantidade de poluição que todos os carros produzem juntos pode criar grandes problemas.
Na Europa, nos EUA e no Brasil foram criadas normas para limitar a quantidade de poluição que os carros podem produzir. Para se adequar a estas leis, os fabricantes de automóveis promoveram várias melhorias nos motores e nos sistemas de alimentação. Para ajudar a reduzir ainda mais os poluentes, elas desenvolveram um dispositivo interessante, chamado catalisador, que trata os gases de escapamento antes que eles saiam do automóvel, removendo bastante poluição.

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 de ar para que ocorra uma combustão.

Teoricamente, nessa proporção, todo o combustível será queimado usando todo o oxigênio no ar. Para a gasolina, a proporção estequiométrica é de aproximadamente 14,7: 1. Isso significa que, para cada grama de gasolina, serão queimadas 14,7 gramas de ar. Na verdade, a proporção ideal varia bastante durante o funcionamento do carro. Às vezes, a mistura de combustível pode ser pobre (proporção de ar para combustível acima de 14,7); em outros momentos, pode ser rica (proporção abaixo de 14,7). Para o álcool etílico hidratado usado no Brasil, o ponto estequiométrico é 9:1.
-gás nitrogênio (N2) - em sua constituição, o ar tem 78% de gás nitrogênio. Grande parte dessa substância passa pelo motor do veículo;
- dióxido de carbono (CO2) - é um dos produtos da combustão. O carbono do combustível se une com o oxigênio do ar;
- vapor de água (H2O) - é outro produto da combustão. O hidrogênio do combustível se une com o oxigênio do ar.
Como os catalisadores reduzem a poluição
A maioria dos carros modernos é equipada com catalisadores de três vias. A expressão "três vias" se refere às três substâncias que eles ajudam a reduzir - monóxido de carbono, VOCs e moléculas de NOx. A peça catalisadora na verdade usa dois diferentes tipos de catalisadores: um de redução e outro de oxidação. Ambos consistem em uma estrutura cerâmica coberta por um catalisador de metal, geralmente platina, ródio e/ou paládio. A idéia é criar uma estrutura que exponha o máximo da área da superfície catalisadora para o fluxo de descarga ao mesmo tempo em que se procura minimizar o trabalho dos catalisadores, pois são muito caros.

Catalisador de redução
É a primeira parte do catalisador. Usa platina e ródio para ajudar a reduzir a saída de NOx. Quando as moléculas NO ou NO2 entram em contato com o catalisador, ele "expulsa" o átomo de nitrogênio para fora da molécula. Com isso, o átomo fica retido e o catalisador libera o oxigênio na forma de O2. Os átomos de nitrogênio se unem com outros átomos de nitrogênio. Todos são retidos pelo equipamento, formando N2. Por exemplo:
2NO = N2 + O2 ou 2NO2 = N2 + 2O2
O catalisador de oxidação
É a segunda parte do catalisador. Reduz os hidrocarbonetos não-queimados e o monóxido de carbono, queimando-os (oxidação) sobre o catalisador de platina e paládio. Isso ajuda na reação do CO e dos hidrocarbonetos com o restante do oxigênio nos gases de escapamento. Por exemplo:
2CO + O2 = 2CO2