日立手持式光譜儀在汽車三元催化器中的應(yīng)用

現(xiàn)在，在汽油車中有一種排氣凈化設(shè)備，稱為三元催化轉(zhuǎn)化器，其主要功能是氧化和減少轎車尾氣中的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物，產(chǎn)生對大氣無害的二氧化碳、氮氣和水，然后到達凈化的效果。

所謂"三元"是指三元催化轉(zhuǎn)化器中所含的三種貴金屬元素，即鉑(Pt)、銠(Rh)和鈀(Pd)。金屬氧化物對某些化學反應(yīng)有催化效果。為此，它們以催化劑的方式涂在陶瓷基板上，安裝在轎車排氣管上，催化轎車尾氣的氧化復(fù)原反應(yīng)，并由此命名為三元催化轉(zhuǎn)化器。在尾氣凈化進程中，鉑(Pt)和鈀(Pd)主要對一氧化碳和碳氫化合物起催化效果，銠(Rh)主要在氮氧化物中起催化效果。陶瓷基體為蜂窩狀，可大大增加三元催化轉(zhuǎn)化器的催化反應(yīng)面積。

所謂"催化"是指三元催化轉(zhuǎn)化器在凈化尾氣的進程中，能夠進步尾氣的活性，加速反應(yīng)速度。但它自身不參加反應(yīng)，其自身的性質(zhì)和化學性質(zhì)不會改變，因此即便長時間工作，三元催化轉(zhuǎn)化器也不會耗盡。這就像咱們在學習高中化學時，用氯酸鉀加熱分解制氧的試驗。如果沒有二氧化錳，反應(yīng)會很慢，但在加入少數(shù)二氧化錳后，反應(yīng)速度會大大進步，但二氧化錳自身的消耗量和性質(zhì)并沒有改變。這種催化反應(yīng)的進程和原理非常復(fù)雜，咱們不需要在這里討論它。咱們只需要知道三元催化器的效果。

三元催化轉(zhuǎn)化器的具體工作進程是，當高溫轎車尾氣經(jīng)過凈化設(shè)備時，三元催化轉(zhuǎn)化器中的催化劑將進步一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物的活性，并促進催化轉(zhuǎn)化器外表的氧化復(fù)原化學反應(yīng)：在高溫下一氧化碳被氧化為無色無毒二氧化碳。碳氫化合物在高溫下被氧化成水和二氧化碳，氮氧化物被復(fù)原成氮和氧。這樣，三種有害氣體都變成無毒無害的一般氣體，轎車尾氣也就這樣凈化了。