Katalysatorer er de ukjente heltene i de kjemiske reaksjonene som får det menneskelige samfunn til å tikke. En katalysator er noe materiale som øker kjemiske reaksjoner. Med en hjelpende hånd fra en katalysator, molekyler som kan ta år å samhandle kan nå gjøre det i løpet av sekunder. Fabrikkene er avhengige av katalysatorer for å lage alt fra plast til narkotika. Katalysatorer hjelper prosess petroleum og kull til flytende brensel. De er sentrale aktører innen teknologi for ren energi. Naturlige katalysatorer i kroppen — kjent som enzymer — spiller til og med viktige roller i fordøyelsen og mer.
under enhver kjemisk reaksjon bryter molekyler kjemiske bindinger mellom deres atomer. Atomene lager også nye bindinger med forskjellige atomer. Dette er som å bytte partnere på en firkantet dans. Noen ganger er disse partnerskapene enkle å bryte. Et molekyl kan ha visse egenskaper som lar det lokke atomer fra et annet molekyl. Men i stabile partnerskap er molekylene innhold som de er. Venstre sammen for en svært lang periode, noen kan til slutt bytte partnere. Men det er ingen masse vanvidd av bond breaking og ombygging.
Lærere Og Foreldre, Registrer Deg For Cheat Sheet
Ukentlige oppdateringer for å hjelpe deg med Å bruke Vitenskapsnyheter for Studenter i læringsmiljøet
Katalysatorer gjør en slik brudd og gjenoppbygging skje mer effektivt. De gjør dette ved å senke aktiveringsenergien for den kjemiske reaksjonen. Aktiveringsenergi er mengden energi som trengs for å tillate den kjemiske reaksjonen å skje. Katalysatoren endrer bare banen til det nye kjemiske partnerskapet. Den bygger tilsvarende en asfaltert motorvei for å omgå en humpete grusvei. En katalysator blir ikke brukt opp i reaksjonen, skjønt. Som en wingman oppfordrer den andre molekyler til å reagere. Når de gjør det, bukker det ut.
Enzymer er biologiens naturlige katalysatorer. De spiller en rolle i alt fra kopiering av genetisk materiale til å bryte ned mat og næringsstoffer. Produsenter lager ofte katalysatorer for å få fart på prosesser i industrien.
en teknologi som trenger en katalysator for å fungere er en hydrogen brenselcelle. I disse enhetene reagerer hydrogengass (H2) med oksygengass (O2) for å lage vann (H2O) og elektrisitet. Disse systemene finnes i et hydrogenbil hvor de lager strømmen til å drive motoren. Brenselcellen trenger å skille atomene i molekyler av hydrogen og oksygen, slik at disse atomene kan stokke for å skape nye molekyler (vann). Uten litt hjelp, selv om, at stokking ville skje veldig sakte. Så brenselcellen bruker en katalysator-platina – for å drive disse reaksjonene sammen.
Platina fungerer godt i brenselceller fordi det samhandler akkurat riktig mengde med hver startgass. Platinas overflate tiltrekker gassmolekylene. I virkeligheten trekker den dem tett sammen slik at det oppfordrer-hastigheter sammen-deres reaksjon. Deretter lar det sitt verk flyte fritt.
i mange år har andre teknologier også vært avhengige av platinkatalysatorer. For å fjerne skadelige forurensende stoffer fra eksosgasser, for eksempel, er biler nå avhengige av katalysatorer.
men platina har noen ulemper. Det er dyrt, for en. (Folk liker å bruke den i fancy smykker.) Og det er ikke lett å få tak i.
Noen andre katalysatorer har steget til superstjernestatus. Disse inkluderer metaller med kjemiske egenskaper som ligner platina. blant dem er palladium og iridium. Som platina er begge imidlertid dyre og vanskelige å få. Det er derfor jakten er på for mindre kostbare katalysatorer å bruke i brenselceller.
Noen forskere tror at karbonmolekyler kan fungere. De ville sikkert være mindre kostbare og lett rikelig. Et annet alternativ kan være å bruke enzymer som ligner på de som finnes i levende ting.