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Quels sont les différents métaux trouvés dans les convertisseurs catalytiques?

Quels sont les différents métaux trouvés dans les convertisseurs catalytiques?


Un convertisseur catalytique fait partie du système d'échappement d'un véhicule, situé entre le moteur et le tuyau d'échappement. La fonction de convertisseur est d'agir en tant que catalyseur pour des réactions chimiques qui transforment les gaz d'échappement du moteur à moins d'émissions nocives avant qu'ils ne soient expulsés. Ces réactions se produisent lorsque le gaz d'échappement passe à travers le convertisseur et sur le substrat céramique revêtu de métaux rares tels que le platine, le palladium et le rhodium.

Un peu d'histoire

Les premiers convertisseurs catalytiques sont apparus dans les voitures dans les années 1970 en réponse à des normes d'émission des véhicules strictes mandatés par les Clean Air Act Amendments de 1970. Les premiers convertisseurs étaient capables de convertir le monoxyde de carbone et les hydrocarbures en dioxyde de carbone et de vapeur d'eau. Cependant, au début des années 1980, le développement du convertisseur à trois voies a ajouté la conversion des oxydes d'azote en azote. En 1981, toutes les nouvelles voitures vendues aux États-Unis étaient équipés de convertisseurs. Plus de 10 ans la durée de vie de la voiture moyenne, il émettrait 15 tonnes d'émissions nocives sans le convertisseur catalytique qui réduit ce montant par 98 pour cent.

Comment cela fonctionne

A l'intérieur du convertisseur, une structure en nid d'abeilles en métal ou en céramique a une couche mince d'un ou plusieurs des métaux extrêmement rares présents dans le groupe des métaux du platine; essentiellement du platine, du palladium et du rhodium. Comme catalyseurs, ces métaux accélèrent la réaction chimique qui convertit les sous-produits de combustion nocifs pour les émissions plus sûres, mais ils ne sont pas utilisés dans ce processus. Les métaux restent dans le convertisseur et continuer de faciliter les réactions tout au long de la vie de l'unité.

Platinum Group Metals

Il y a six métaux appartenant à ce groupe: le platine, le palladium, l'iridium, le rhodium, l'osmium et le ruthénium. Ces métaux rares ne sont pas retrouvés seuls dans la nature et se produisent le plus souvent dans les dépôts de minerais sulfurés. Le plus grand gisement de minerai sulfuré qui comprend des métaux de platine est en Afrique du Sud, suivie par un dépôt en Ontario, Canada. Aux États-Unis, le plus grand gisement est le complexe de Stillwater dans le Montana.

Platine

La tolérance de platine de haute température, résistance à la corrosion et catalytiques propriétés en font un bon candidat pour une utilisation dans les convertisseurs catalytiques. Cependant, il est souvent associé à l'iridium pour créer un alliage qui est plus fort que le platine seul. Le plus largement utilisé du groupe des métaux de platine, le platine est également utilisé dans les contacts électriques, l'équipement qui nécessite une résistance élevée à la corrosion, des cônes de nez de missile, des pièces de moteurs à réaction, les bijoux et les alliages dentaires. Les utilisations médicales comprennent les alliages de platine-iridium dans la hanche joints de remplacement et d'alliages de platine-osmium dans les stimulateurs cardiaques et des valves de remplacement cardiaque.

Le palladium et le rhodium

Ces deux métaux sont fréquemment utilisés comme catalyseurs dans des convertisseurs catalytiques. D'autres utilisations pour le palladium comprennent des instruments chirurgicaux, des montres, des bijoux et des contacts électriques. En dentisterie, les alliages de palladium et d'or ou d'argent font de bons matériaux pour obturations parce palladium ne ternit pas. Rhodié ajoute une dureté au platine et le palladium lorsqu'il est allié avec le métal ou l'autre, ce qui en fait un élément important de convertisseurs catalytiques.