katalysatorer er de usungne helte i de kemiske reaktioner, der får det menneskelige samfund til at krydse. En katalysator er noget materiale, der fremskynder kemiske reaktioner. Med en hjælpende hånd fra en katalysator kan molekyler, der kan tage år at interagere, nu gøre det på få sekunder. Fabrikker er afhængige af katalysatorer for at fremstille alt fra plast til medicin. Katalysatorer hjælper med at behandle olie og kul til flydende brændstoffer. De er nøgleaktører inden for rene energiteknologier. Naturlige katalysatorer i kroppen — kendt som ensymer — spiller endda vigtige roller i fordøjelsen og mere.
under enhver kemisk reaktion bryder molekyler kemiske bindinger mellem deres atomer. Atomerne skaber også nye bindinger med forskellige atomer. Det er som at bytte partnere på en firkantet dans. Sommetider, disse partnerskaber er lette at bryde. Et molekyle kan have visse egenskaber, der lader det lokke væk atomer fra et andet molekyle. Men i stabile partnerskaber er molekylerne indhold som de er. Efterladt sammen i meget lang tid, et par kan i sidste ende skifte partnere. Men der er ingen masse vanvid af bond bryde og genopbygge.
undervisere og forældre, Tilmeld dig snydearket
ugentlige opdateringer, der hjælper dig med at bruge videnskabsnyheder til studerende i læringsmiljøet
katalysatorer får en sådan brud og genopbygning til at ske mere effektivt. De gør dette ved at sænke aktiveringsenergien til den kemiske reaktion. Aktiveringsenergi er den mængde energi, der er nødvendig for at tillade den kemiske reaktion at forekomme. Katalysatoren ændrer bare vejen til det nye kemiske partnerskab. Det bygger svarende til en asfalteret motorvej for at omgå en ujævn grusvej. En katalysator bliver dog ikke brugt op i reaktionen. Som en vingemand opfordrer det andre molekyler til at reagere. Når de gør det, bøjer det sig ud.
biologiens naturlige katalysatorer. De spiller en rolle i alt fra kopiering af genetisk materiale til nedbrydning af mad og næringsstoffer. Producenter skaber ofte katalysatorer for at fremskynde processer i industrien.
en teknologi, der har brug for en katalysator for at arbejde, er en brintbrændselscelle. I disse enheder reagerer brintgas (H2) med iltgas (O2) for at fremstille vand (H2O) og elektricitet. Disse systemer kan findes i et brintkøretøj, hvor de skaber elektricitet til at drive motoren. Brændselscellen skal adskille atomerne i molekyler af brint og ilt, så disse atomer kan omlægge for at skabe nye molekyler (vand). Uden nogen hjælp ville denne omlægning dog finde sted meget langsomt. Så brændselscellen bruger en katalysator-platin-til at drive disse reaktioner sammen.
platin fungerer godt i brændselsceller, fordi det interagerer lige den rigtige mængde med hver startgas. Platins overflade tiltrækker gasmolekylerne. Træde i kræft, det trækker dem tæt sammen, så det tilskynder — hastigheder langs — deres reaktion. Så lader det sit håndværk flyde frit.
i årevis har andre teknologier også været afhængige af platinkatalysatorer. For at fjerne skadelige forurenende stoffer fra udstødningsgasser er biler nu afhængige af katalysatorer.
men platin har nogle ulemper. Det er dyrt, for en. (Folk kan lide at bruge det i fancy smykker.) Og det er ikke let at få.
nogle andre katalysatorer er steget til superstjernestatus. Disse omfatter metaller med kemiske egenskaber svarende til platin. blandt dem er palladium og iridium. Ligesom platin, imidlertid, begge er dyre og svære at få. Derfor er jagten på billigere katalysatorer til brug i brændselsceller.
nogle forskere mener, at kulstofmolekyler kan fungere. De ville helt sikkert være billigere og let rigelige. En anden mulighed kan være at bruge dem, der ligner dem, der findes i levende ting.