Menu

Если выбить катализатор что изменится: Зачем удалять катализатор? Плюсы и минусы, стоимость и последствия удаления катализатора

Содержание

Удаление катализатора — все что нужно знать и цена

В данной статье постараемся ответить на несколько основных вопросов, связанных с удалением катализатора:

Зачем удалять катализатор

В большинстве случаев катализатор вырезают, когда он выходит из строя, о чем может сообщить как ошибка катализатора — горящая лампочка на приборной панели, которая при диагностике имеет соответствующий код, так и внешние признаки — это снижение мощности двигателя, увеличение расхода топлива, нестабильная работа мотора и так далее. Это говорит о том, что катализатор исчерпал заложенный ресурс или пришел в негодность вследствие внешних воздействий. Второй случай, когда он исправен, но его удаляют при тюнинге автомобиля для увеличения мощности.

Что дает удаление катализатора

При неисправности катализатора его удаление дает, естественно, как минимум возвращение к заводским параметрам и плюс мотору становится легче дышать, что благоприятно скажется на мощности и расходе. Если же катализатор удаляют при модернизации выхлопной системы, то это, как правило, сопровождается установкой прямоточного глушителя и перепрошивкой автомобиля для увеличения мощности, и в данном случае важно, чтобы было как можно меньше препятствий для выхода выхлопных газов. Это так называемая «любительская» доработка, при профессиональном же тюнинге выхлопной системы, например для спортивных автомобилей, учитывается множество параметров и проводится множество расчетов, что делается специалистами и стоит дорого.

Как правильно удалить катализатор

Если вы далеки от обслуживания своего автомобиля самостоятельно, наиболее правильным будет удалить катализатор в специализированном автосервисе с заменой его на пламегаситель. Если все же чувствуете, что вам это по плечу, учтите несколько важных моментов:

  • желательно выкрутить оба датчика лямбда зонда, если есть хоть малейший риск их повредить — они имеют внутри керамический элемент,
  • при вкручивании датчиков назад, следите чтобы провода не перекрутились,
  • при установке пламегасителя, старайтесь правильно подобрать его размер, чтобы не нарушать геометрию системы,
  • при выбивании керамического катализатора следите, чтобы не оставалось его частиц, по возможности продуйте внутренности воздухом или пройдите пылесосом,
  • если удаляете первый катализатор, удалите и второй — он вам уже не к чему, в то же время забудете об этой проблеме навсегда.

Удаление катализатора своими руками

Тем же у кого есть возможность загнать автомобиль на яму или подъемник и желание произвести удаление катализатора своими руками, порекомендуем сперва снять с автомобиля деталь, на которой он расположен и выбивать его на земле — так гораздо удобнее и меньше вероятности, что там останется пыль и частицы. Выбить его можно через отверстие монтировкой или длинной отверткой и молотком. На автомобиле же это можно сделать и через вырезанный в корпусе лючок при трудном доступе или сложности демонтажа.

Это относится к удалению керамических катализаторов, в случае же, если они металлические (как например на БМВ) без болгарки и сварки никак не обойтись.

Перепрошивка после удаления катализатора

Если вы устанавливаете наши обманки лямбда зонда, перепрошивка после удаления катализатора не требуется. Достаточно просто сбросить ошибку отключением клемм аккумулятора или диагностическим сканером и ездите на здоровье!

Как выбить катализатор и стоит ли это делать

Автомобиль – дорогое средство передвижения, и обслуживание его вышедших из строя деталей тоже не из дешевых, к примеру, каталитического нейтрализатора. Чтобы сэкономить приличную сумму денег, на что только не пойдет владелец авто. Но ко всему нужно подходить с умом и прежде, чем пускаться во всякого рода авантюры, нужно взвесить все за и против.

Оглавление:

Для чего нужен катализатор

В начале разберемся, для чего нужен каталитический нейтрализатор или, как принято упрощать, катализатор. Это ведущий агрегат в устройстве нейтрализации отработанных газов. Устанавливается всегда и без исключения в выпускном устройстве машины. Рассчитан для ослабления выброса отработавших газов.

Катализатор путем розжига окисляет горючее, сгоревшее не до конца и выпускаемое как химическое соединение CH (углеводороды). А также окисляет результат его незавершенного сгорания – CO (оксид углерода). При этом еще и успевает разложить на первоначальные компоненты NO и NO2 (оксиды азота). Обычно они обозначаются одним словом NOx. При сгорании азота в цилиндрах двигателя повышается токсичность атмосферы в разы, распространяя его губительные оксиды.

Катализатор очищает выхлопные газы

Поэтому катализаторы принято считать трехкомпонентными: они уменьшают выброс трех основных элементов обработанных газов: CH, CO, NOx. Первые два – окисляя, а третий – восстанавливая.

Устройство катализатора

Зная, какие основные функции он выполняет, необходимо ознакомиться с его внешним видом и устройством. Без этого сложно будет понять причину его поломки или засорения. Зато, обладая информацией, можно исключить его из списка поломанных деталей в случае его работоспособного вида.

Каталитический нейтрализатор является химическим реактором с катализатором. Последний способствует развитию реакций трансформации одних субстанций в другие. Внешне нейтрализатор очень схож с резонатором и нередко ставится вместо него. Только резонатор служит для равномерного давления отработанных газов и стабилизации их потоков.

Устройство выхлопной трубы

Очень часто люди, не разобравшись полностью в ситуации, вместо вышедшего из строя катализатора ставят резонатор. И при приемлемом функционировании машины, остаются довольны своим результатом. Но нужно понимать, что резонатор не сделает всю работу за удаленный агрегат. И при проверке авто на экологичность выброса, его собственник, в лучшем случае, получит полезный совет. Можно получить и штраф.

Конструктивно каталитический нейтрализатор состоит из одного или пары каталитических блоков с сотами из керамики или рифленого металла. Выглядят они как валы с одной, двумя сотнями осевых артерий приблизительно миллиметровым размером. На них нанесена каталитическая ячеистая смесь из благородных металлов. Из-за того что палладий, платина и родий превышают стоимость золота, с поддержанных катализаторов их пытаются выщелачивать. Но если это делать ради одной детали, то на химические реактивы денежных средств уйдет больше, чем удастся извлечь прибыли из продажи металлов.

Устройство катализатора

Причины неисправности катализатора

От внешнего вида перейдем к тому, как же катализатор приходит в негодность. Во-первых, это вливание этилированного бензина (он даже запрещен в большинстве стран мира, включая Россию), в составе которого содержится свинец. При попадании такого бензина на катализатор, он осаждается внутри выпускной системы и расстраивает газовую пропускаемость микроотверстий каталитического налета.

Из-за герметизации химически активных элементов отработанные газы не соприкасаются с ними при прохождении ячеистых отверстий блока. В результате, катализатор теряет свои первоначальные и основные обязанности. При невнимательном обслуживании двигателя, силиконовые герметики могут попасть в выхлопную систему и вызвать тот же негативный эффект.

При неукоснительном соблюдении порядка запуска холодного и горячего двигателя, можно избежать попадания бензина на катализатор. Но, так или иначе, лучше, чтобы бензин при этом был неэтилированным. Тогда одной проблемой будет меньше.

Использовать необходимо только неэтилированный бензин

Во-вторых, катализатор разрушается при наличии высоких температур, превышающих его рабочий предел. Обычно при значениях температуры выше 900 0С происходит не только разложение активного каталитического покрова, но и механическая деструкция сотовых артерий для пропуска отработанных газов. И тогда катализатор с характерными повреждениями будет способствовать значительному сопротивлению потоку обработанных газов, что чревато потерей мощности двигателя.

Оптимальная температура для работы катализатора составляет 500 0С. Изначальная температура для продуктивной эксплуатации — 300 0С.  При ней протекание химических реакций дает дополнительный нагрев до оптимальной температуры. Поэтому нужно расположить катализатор и выбрать его габариты так, чтобы его температура не переваливала критических отметок.

Соты катализатора после воздействия на них высокой температуры

Большую угрозу перегрева представляет остановка воспламенения в одном из цилиндров двигателя, зачастую при неисправности свечи зажигания. Недогоревшая топливная смесь с примесями воздуха будет насыщенно гореть в катализаторе, создавая вышеупомянутую угрозу. К блоку управления предусмотрительно присоединяют термоэлектрический преобразователь, контролирующий температуру катализатора. Это позволяет проследить возникновение нежелательной опасности.

Чтобы добиться окончательного сгорания топлива, нужно обеспечить заготовление горючей смеси стехиометрической структуры. То есть такой, в которой окислителя должно быть столько, сколько требуется для абсолютного окисления горючего. Добиться этого можно с помощью электронного блока управления и специального датчика кислорода под названием лямбда-зонд.

Лямбда-зонд подает сигнал электронному блоку управления (ЭБУ) для демонстрации уровня кислорода. При его отсутствии смесь обогащена, при наличии – обеднена. Согласно полученным показаниям, ЭБУ добивается постоянного стехиометрического состава смеси.

В-третьих, от длительного срока службы после многократного прохождения газов, в большом избытке накапливаются сажа, копоть, налет. Именно такой комплекс вредных веществ забивает катализатор. А в случае использования этилированного бензина, еще и свинцовое наслоение.

Забившиеся соты катализатора после его длительного использования

Как выбить катализатор

Перед водителем стоит главная задача: как выбить катализатор. Безусловно, такая постановка вопроса некорректна. При неисправном состоянии катализатора его следует поменять на новый. Но непреодолимое желание сэкономить заставляет идти на необдуманные поступки, которые, в лучшем случае, заканчиваются правильной работой катализатора.

В худшем – грозят штрафом за загрязнение окружающей среды и выведением из строя не только катализатора, но и всей выхлопной системы.

Почему такая постановка вопроса некорректна? Потому что «выбивание» катализатора предполагает вмешательство в его конструкцию механическим путем. Нарушение целостности может привести к еще более тяжким последствиям. Очистить наполнитель от вредных веществ и окалины механически можно только при незначительном засорении блока. А после пробега более 170 тысяч километров, сделать это будет весьма затруднительно с гарантией сохранения эксплуатационных качеств катализатора.

Процесс выбивания катализатора

Если маниакальная бережливость заставляет идти на такого рода риски, то можно воспользоваться пробойником или любым другим инструментом, способным соскоблить и отсечь с поверхности ненужные выбросы. К примеру, расколоть твердую массу зубилом. Но после увеличения расхода топлива, ухудшения акустических качеств выхлопной системы и ее ускоренного износа пеняйте на себя.

Перед выбиванием следует отвернуть крепежные гайки. Но так как катализатор подвержен самым высоким температурам в выхлопной системе, крепежные элементы зачастую пригорают и резьбовые соединения не поддаются раскрутке, что уже осложняет качественный ремонт. Для демонтажа приходится разрезать или распиливать блок. Если все же удалось справиться с гайками, прикрепленными к трубе резонатора с одной стороны и к приемной трубе – с другой, то можно приступить к выбиванию катализатора после его вынимания из-под автомобиля.

Удаление катализатора

Хоть и происходит нарушение всех требований надлежащего ремонта, не стоит забывать о правилах безопасной работы с инструментами. Перед демонтажем следует убедиться в том, что катализатор остыл после окончания работы мотора.

Также можете посмотреть видео про выбивание катализатора:

Замена катализатора на пламегаситель

Самым распространенным решением по наладке катализатора является замена его блока на пламегаситель. Но, как уже известно, катализатор эффективен лишь в сочетании с системой впрыска топлива с электронным управлением. Поэтому, чтобы пламегаситель выступил в качестве дублера, необходимо обмануть ЭБУ, поставив эмулятор вместо лямбда-зонда. Только газоанализатор определяет повышенное загрязнение в обход этой дезинформации ЭБУ.

Пламегаситель

Штрафа избежать не удастся, но можно повысить эксплуатационные качества автомобиля. Не оставлять же пустым место вынутого катализатора, если не предусмотрена покупка нового дорогостоящего. С пламегасителем немного увеличивается мощность и уменьшается шум двигателя. Стóит пламегаситель, даже вместе с эмулятора, значительно дешевле новопроизведенного катализатора.

Замена катализатора на пламегаситель

Но в погоне за дешевизной не переусердствуйте. Вопреки популярным слухам, что вместо нейтрализатора можно приварить стандартную прямую трубу, это лишь усугубит и без того шаткое положение. Высока вероятность повреждения основного резонатора и, как следствие, порчи всей выхлопной системы.

Чистка катализатора

Альтернативой выбиванию катализатора является его химическая чистка. При использовании специальных химических средств можно очистить даже сильно загрязненный катализатор. Если после нескольких чисток жидкость для карбюратора не помогает, надлежит перейти к более эффективным чистящим средствам. Керосин может сгодиться для этих целей. Но опять же стоит позаботиться о безопасности процедуры. Химические реактивы способны разъесть все, что будет рядом. Следует использовать пластическую тару и подальше от ценных вещей, во избежание зловредных брызг.

Чистка катализатора

Как выбить катализатор и стоит ли это делать

4. 6 (92.5%) 8 проголосовало

Удаление катализатора. Аргон! Чип тюнинг под Евро 2. Установка пламегасителя. Ремонт выхлопных систем. Сварочные работы любой сложности. Замена гофры. Гарантия на все виды работ!

Доброго времени суток! Немного о том, что такое катализатор, когда и самое главное зачем его удалять.

На автомобилях с пробегом за 100.000 км и более бывает, что прогорает выпускной коллектор. О проблеме сигнализируют неприятные звуки и запах, потеря мощности двигателем и загоревшийся на приборной панели аварийный индикатор /CHECK/ Так же существует проблема с каталитическими нейтрализаторами выхлопных газов. Иногда они разрушаются, частички керамики через систему рециркуляции отработанных газов засасывает в двигатель, как следствие — задиры зеркал цилиндров, падение компрессии, еще больший угар масла, догорание его на сотах катализатора, оплавление и разрушение новых ячеек и так далее. Причиной тому как правило является заправка некачественным бензином, либо прошивка электронного блока управления двигателем — программа излишне лояльно относится к перебоям в воспламенении и не корректирует должным образом состав смеси, что приводит к перегреву нейтрализаторов.

Часты случаи когда автомобиль не может заехать в горку в следствии забитого катализатора.

Так что проблему лучше устранить в самом начале не дожидаясь отрицательного момента.

МЫ ЗНАЕМ ВСЕ О ВЫХЛОПНЫХ СИСТЕМАХ, РАБОТАЯ С 2014 г.

Тысячи довольных клиентов и сделанных автомобилей!

Предоставляем Вам следующие виды услуг:

Удаление катализатора

Замена катализатора на новый

АРГОН

Ремонт выхлопной системы любой сложности

Диагностика выпускного тракта

Компьютерная диагностика автомобиля

Любые сварочные работы

Продажа впускных,выпускных коллекторов.

Замена прокладок и подвесов выпускного тракта

Замена выпускного коллектора

Замена катализатора на пламегаситель

Установка механической «обманки» лямбда зонда

Замена гофры (компенсатора колебаний)

Замена резонатора

Замена фланцевых соединений

Разделение выхлопного тракта

Изготовление пламегасителей любой сложности и модификации

Изготовление обманок ( индивидуально под каждый мотор,обьем,расход)

Изготовление прямотока, замена на стандартный глушитель по ГОСТУ

Устранение ошибки Check Engine лямбда зонда (кислородного датчика)

Удаление катализатора за 1 час!

Гарантия на все виды работ 3 года!

ТЕЛЕФОН ДЛЯ ЗАПИСИ НА РЕМОНТ 241-18-20

Металлургов 2 г, территория гаражного кооператива «Вираж»

УДАЧИ ВАМ! ДОБРА И ПРОЦВЕТАНИЯ!

Автосервис СТАЛЬНАЯ ИМПЕРИЯ

Что бывает после удаления катализатора?

Современные транспортные средства оснащаются на заводах специальным приспособлением для очистки выхлопа – катализатором. В европейских странах машины без этих устройств не ездят, так как это не соответствует экологическим стандартам. При этом россияне ездить в Европе на своих машинах без катализаторов могут, так как им не нужно проходить технический осмотр. В нашей стране требования менее жесткие, поэтому при использовании топлива с подходящим октановым числом выхлопные газы могут соответствовать нормам даже без систем очистки. В связи с этим в России нередко удаляют катализаторы, когда они выходят из строя.

к содержанию ↑

Устройство и функции катализаторов

Выхлопные газы при работе мотора содержат токсичные газы:

  • угарный газ или окись углерода;
  • сажу;
  • копоть;
  • окись азота.

Наибольшей токсичностью отличается окись и двуокись азота. В больших дозах они могут быть опасны для жизни человека. Также двуокись азота вступает в реакцию с водой, превращаясь в азотную кислоту. В выхлопных газах содержится небольшое количество оксидов азота и довольно много угарного газа.

Когда выхлопные газы проходят через катализатор, они очищаются. Процесс происходит не по принципу фильтрации, а за счет возникновения химических реакций в выхлопном газе. Угарный газ быстро окисляется до углекислого внутри катализатора, а окись азота разлагается на кислород и азот.

В случае проблем с двигателем нужна замена катализатора.

к содержанию ↑

Удаление катализатора последствия

Кислородный датчик, называемый лямбда-зондом, отвечает за определение содержания кислорода в выхлопных газах. Нормальная работа мотора обеспечивается благодаря поддержанию стабильного соотношения воздуха и топлива в системе. Это достигается установкой кислородного датчика на выпуске. Процесс контроля концентрации кислорода в выхлопе называют лямбда-регулированием.

Многие автомобили оснащаются двумя датчиками – перед каталитическим нейтрализатором и после него. Установленный перед устройством датчик задает оптимальные пропорции топлива и воздуха для нормальной работы ДВС.

Некоторые автомобилисты полагают, что установленный за катализатором датчик требуется для определения неисправностей нейтрализатора. Все действительно так, но что случится после удаления катализатора и как при этом отреагирует блок управления двигателем?

В случае демонтажа катализатора второй датчик идентифицирует неисправность и начнет автоматически уменьшать температуру внутри камеры сгорания. Для этого система добавляет больше топлива. В результате этого смесь обогащается, а мощность мотора падает и увеличивается расход. Другими словами, блок управления переходит в аварийный режим работы и готовит усредненную смесь, чтобы мотор работал. При этом нет речи о выставлении оптимального режима подачи топлива.

Для предотвращения повышенного расхода топлива посредством вывода мотора из аварийного состояния необходимо менять катализатор или производить перепрограммирование электронного блока управления под стандарт Евро-2. Также некоторые умельцы устанавливают специальную обманку на второй лямбда-зонд.

к содержанию ↑

Видео для чего катализатор и что будет если заменить на пламегаситель стронгер

Видео:

Видео:

Видео:

Видео:

Видео:

Видео:

Видео:

Видео:

Удаление и отключение катализатора автомобиля на Васильевском острове СПб

Как уже было сказано выше — катализатор является устройством, для уменьшения вредных выбросов в атмосферу. Так же катализатор является определённым препятствием на пути выхлопных газов. В целом, двигателю вашего автомобиля абсолютно без разницы — установлен катализатор, или нет.

Обратная ситуация, как ни странно, сулит положительными, а не отрицательными изменениями. При отсутствии катализатора двигатель наоборот улучшит свои характеристики (мощность, стабильность работы, расход).

И сразу же возникает вопрос — почему вышедший из строя катализатор приводит к тому, что двигатель начинает вести себя ненормально (троит, загорается CHECK ENGINE, теряет тягу, вообще не запускается)?

Ответ прост — изношенный катализатор чаще всего просто оплавляется или забивается, мешая свободному выходу выхлопных газов. Это приводит к тому, что часть газов обратно возвращается в камеру сгорания, горючая смесь становится более бедной и двигатель теряет мощность. Простыми словами — двигатель душит сам себя, если катализатор забился.

Если же катализатор не забит и не оплавлен, а CHECK ENGINE горит, то это свидетельствует о том, что напыление на сотах выработано и катализатор просто не выполняет свою главную функцию — очистку выхлопных газов. В катализаторе установлены два датчика (лямбда-зонда) — один на входе выхлопных газов, другой на выходе. Оба регистрируют наличие вредных соединений. На входе их больше, на выходе должно быть меньше. Если значения выравниваются, то срабатывает сигнал о том, что катализатор не работает.

Отметим, что в данном случае некоторые автомобили вообще могут не завестись без катализатора или при его выходе из строя (в автомобилях, которые выпускаются для стран с жёстким экологическим законодательством).

В целом — удаление катализатора НЕ НЕСЁТ никаких проблем для автомобиля. Напротив — убирая его, вы просто убираете лишнее препятствие для выхлопных газов, уменьшаете расходы на замену дорогого катализатора и увеличиваете мощность двигателя.

Чтобы лучше понять, какие проблемы может принести расплавившийся катализатор и каким препятствием для выхлопных газов он может стать, посмотрите на фотографии:

Что будет если вырезать катализатор | Сдать катализатор, прием и скупка катализаторов БУ дорого

Основная функция катализатора – очищать выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания, превращая их в безопасные газы и воду. Катализатор уменьшает вредное воздействие автомобиля на окружающую среду, которая находится в плачевном состоянии.

Катализатор имеет сложное устройство, высокую стоимость и выходит из строя под воздействием многих факторов. Он работает по принципу фильтра, который со временем забивается. К тому же, катализатор создает препятствия в глушителе, тем самым увеличивая расход энергии двигателя. Рассуждая таким образом, можно сделать вывод, что удаление катализатора увеличивает мощность двигателя. То есть, если закрыть глаза на экологию, то стоит вырезать катализатор и спокойно ездить на полною мощь?

 

Катализатор имеет сложное устройство, высокую стоимость и выходит из строя под воздействием многих факторов. Он работает по принципу фильтра, который со временем забивается. К тому же, катализатор создает препятствия в глушителе, тем самым увеличивая расход энергии двигателя. Рассуждая таким образом, можно сделать вывод, что удаление катализатора увеличивает мощность двигателя. То есть, если закрыть глаза на экологию, то стоит вырезать катализатор и спокойно ездить на полною мощь?

 

Всё не так просто

Вы можете вырезать катализатор и тем самым освободить выпускной тракт. Но автомобиль не повезет вас «с ветерком». Вместо этого вы увидите сигнал системы «Check engine», потому что нормальное функционирование автомобиля нарушилось.

 

Автомобиль без катализатора будет работать таким образом:

Раскаленные газы двигателя внутреннего сгорания беспрепятственно пролетают в сажевый фильтр, уничтожая его. По инженерной задумке катализатор компенсирует давление газов. Значит, чтобы автомобиль работал исправно, придется исправлять работу двигателя.

 

Умельцы давно изобрели разнообразные способы и даже в гараже вам могут предложить сделать прошивку или установить обманку. Если вам безразлична судьба вашего автомобиля, то вы можете рискнуть, но помните, что такое серьезно вторжение не останется бесследным.

 

Установка пламегасителя вместо вырезанного катализатора кажется более привлекательным вариантом, но тоже имеет свои плюсы и минусы, которые мы подробно рассматривали ТУТ. Однако, такая замена также вынуждает копаться в настройках автомобиля, чтобы система не заподозрила изменения. Другой недостаток заключается в увеличении расхода масла после удаления катализатора.

 

 

Проблемы после удаления катализатора

Даже если вы нашли качественного специалиста, который реанимировал ваш автомобиль после удаления катализатора, установил вам новое устройство, и вы беззаботно ездите на машине, то это ненадолго. Вскоре вам придется столкнуться с трудностями.

— Без катализатора экологический класс автомобиля понижается

— После удаления катализатора вы больше не можете претендовать на обслуживание автомобиля по гарантии.

— Сложности при прохождении техосмотра

 

Убирать ли катализатор, решать только вам. Работа автомобиля изменится после вмешательства в выхлопную систему, и как прежде не будет.

 

 

Почему б/у катализатор нужно сдать

Неважно, по какой причине вам пришлось удалить катализатор. Неважно, металлический или керамический, в каком состоянии он находится – ему не место на мусорке или в дальнем углу гаража. Отработанный б/у катализатор нужно сдать в специализированные компании по переработке, чтобы грамотно уничтожить токсичные элементы, которые он успел накопить за годы своей работы.

Другая причина: некоторые пункты приёма катализаторов готовы заплатить вам большие деньги за оставшиеся в нем драгоценные металлы. Остается лишь найти компанию, которая заплатит за содержимое катализатора справедливую цену.

Компания Sdaykat не работает с фиксированными ценами, а тщательно измеряет, сколько весит ваш катализатор и проводит анализ с помощью специального оборудования.

Чтобы узнать, сколько стоит ваш старый катализатор, нужно записаться на выездную диагностику по номеру телефона или оставить заявку на сайте. Специалист Sdaykat готов бесплатно приехать в любое удобное для вас время и место, чтобы провести анализ и произвести расчет.

 

Поломка катализатора может принести для вас дополнительный доход, а остатки материалов направятся на переработку.

 

Что бывает после удаления катализатора. Какие ошибки

Каталитический нейтрализатор в автомобиле служит для снижения токсичности отработанных выпускных газов двигателя, но в российских условиях элемент выхлопной системы часто забивается шлаком и выходит из строя.

Новые катализаторы стоят дорого, и многие автовладельцы стараются избавиться от каталитического нейтрализатора (КН), установить вместо него «обманку». Нужно ли вырезать этот элемент, и что бывает после удаления катализатора, мы рассмотрим в этой статье.

Минусы удаления катализатора

Выходя из строя, КН доставляет хозяину машины немало проблем. Закоксованный и забитый шлаком нейтрализатор создает избыточное сопротивление выхлопным газам, из-за этого снижается мощность двигателя, значительно увеличивается расход топлива. Ездить с неисправным катализатором становится невозможно, машину приходится ставить на ремонт. У автовладельца есть два выхода из положения:

  • установить новый нейтрализатор;
  • вырезать пришедший в негодность элемент, оставив либо пустую банку, либо вварив вместо катализатора пламегаситель.

Удаление КН имеет свои минусы:

  • повышается уровень CO в выхлопных газах;
  • в районе нахождения пламегасителя или пустой банки появляется неприятный звон;
  • в зависимости от настроек электронной системы управления двигателем может увеличиваться расход топлива;
  • после удаления катализатора в современных топливных системах электроника выдает ошибки, которые необходимо устранять.

Ошибка после удаления катализатора

На многих современных электронных системах управления двигателем установлены различные датчики, следящие за составом топливной смеси. Кислородные датчики (лямбда-зонды) всегда идут в паре с катализатором, причем, устанавливаются обычно два датчика:

  • первый из них стоит перед катализаторной банкой, он корректирует подачу топлива и подает сигнал на блок управления двигателем;
  • второй лямбда-зонд стоит после катализатора, он служит для диагностики – определяет качественный состав выхлопных газов.

Если в такой выхлопной системе удалить КН, токсичность выпускных газов будет выше нормы, и диагностический датчик подаст сигнал о превышении CO в выпускном тракте. Блок управления примет сигнал и сообщит водителю об ошибке – после удаления катализатора на панели приборов загорится сигнальная лампа Check Engine.

Расход топлива после удаления катализатора

Многие автовладельцы часто задают вопрос – может ли увеличиться расход топлива после удаления катализатора? Если каталитический нейтрализатор просто вырезали, лямбда зонд, установленный после катализаторной вставки, будет сигнализировать об ошибке, и ЭБУ переведет топливную систему в аварийный режим:

  • двигатель потеряет мощность;
  • возрастет расход топлива.

Но авторемонтники научились обманывать систему – они перепрошивают блок управления, исключают из цепи второй лямда-зонд. Электроника «считает», что второго датчика в системе нет, поэтому сведения об ошибке не появляются, и двигатель внутреннего сгорания работает нормальном режиме. С «обманкой» расход топлива после удаления катализатора практически такой же, как и с каталитическим нейтрализатором, единственное различие – выброс токсичных веществ в атмосферу с вырезанным КН увеличивается.

Перепрошивка после удаления катализатора

Когда из выхлопной системы автомобиля удаляется неисправный катализатор, машина «оживает» – появляется динамика. Для того чтобы убрать ошибки в ЭСУД (электронной системе управления), блок перепрошивают под «Евро-2». В России пока еще такая система работает – нормы экологии не такие жесткие как в Европе. Если в системе установлен только один лямбда-зонд на катализатор (перед «банкой»), перепрошивка ЭБУ не требуется.

Дымит после удаления катализатора

Катализатор меняется в том случае, если он выходит из строя и не дает двигателю работать в нормальном режиме. Обычный повышенная дымность наблюдается на автомобилях с установленным неисправным нейтрализатором, а после удаления КН дым пропадает. Тем не менее, нередко автовладельцы жалуются, что машина дымит и после удаления катализатора. Причин такого явления может быть несколько:

  • не сделана перепрошивка, и не установлена «обманка» после удаления КН;
  • есть неисправности в ЭСУД (не работает один из датчиков), имеются проблемы с самим блоком управления;
  • залегли поршневые кольца;
  • не отрегулирован угол опережения зажигания (оно установлено слишком позднее).

Если из трубы глушителя идет черный дым – это означает, что топливная смесь обогащенная, идет перерасход топлива. Как правило, клубы черного дыма из трубы вылетают при резком нажатии на педаль газа, если открутить свечи зажигания, они будут в черном налете.

В современных системах угол опережения зажигания регулируется с помощью диагностического оборудования – ноутбуков, автомобильных сканеров. Причиной перерасхода горючего и появления черного дыма из глушителя может быть выход из строя датчиков:

  • расхода воздуха;
  • абсолютного давления;
  • положения распредвала.

Если неустойчивая работа мотора сопровождается сизым дымом из глушителя, неисправность не связана с топливной системой и глушителем, причину повышенной дымности следует искать в поршневой группе:

  • перегреты или изношены поршневые кольца;
  • лопнули перегородки колец на поршнях;
  • требуется замена маслосъемных колпачков.

Звук после удаления катализатора

Нередко после удаления катализатора работа двигателя сопровождается неприятным звуком, исходящим из выхлопной системы. Причиной этого звука может быть:

  • пустотелость внутри банки – керамику из катализатора вырезали, а железный корпус заварили и просто установили на место;
  • установленный пламегаситель не надлежащего качества, он слишком «пустой»;
  • при удалении катализатора плохо заварили корпус, он негерметичный, и поэтому сечет;
  • при установке пламегасителя плохо состыковали элементы выхлопной системы.

Чтобы не переделывать работу, лучше сразу устанавливать качественные пламегасители, просто заваренная пустая банка катализатора долго не прослужит и доставит автовладельцу немало хлопот:

  • в салон будет попадать запах отработанных газов;
  • появится неприятный звук под капотом;
  • банка быстро прогорит от высокой температуры.

Удаление катализатора своими руками

Нередко автомобилистами задается вопрос – нужно ли удалять катализатор? Некоторые водители считают, что проделывание дыры в керамике КН прибавляет мощности двигателю, улучшает динамику автомобиля. Эти рассуждения неверны – удалять нужно только неисправный катализатор, если уровень CO в норме, лучше КН не трогать.

Удалить катализатор можно своими руками, но для выполнения работы понадобится сварочное оборудование и болгарка.

На многих современных автомобилях основной катализатор сварен с выпускным коллектором, и является его составной частью. Чтобы удалить керамику из такого КН, необходимо:

  • отсоединить приемную трубу глушителя;
  • снять выпускной коллектор;
  • болгаркой разрезать корпус нейтрализатора;
  • удалить из банки все внутренности;
  • заварить корпус, установить коллектор на место.

Следует учитывать, что такое мера – временная, для нормальной работы двигателя необходимо устанавливать пламегаситель, а еще лучше – новый катализатор.

Статьи по теме:

Объяснитель: Что такое катализатор?

энергия активации (в химии) Минимальная энергия, необходимая для того, чтобы произошла конкретная химическая реакция.

атом Основная единица химического элемента. Атомы состоят из плотного ядра, которое содержит положительно заряженные протоны и нейтрально заряженные нейтроны. Ядро вращается вокруг облака отрицательно заряженных электронов.

связь (в химии) Полупостоянное соединение между атомами — или группами атомов — в молекуле.Он образован силой притяжения между участвующими атомами. После соединения атомы будут работать как единое целое. Чтобы разделить составляющие атомы, молекуле необходимо подвести энергию в виде тепла или другого типа излучения.

углерод Химический элемент с атомным номером 6. Он является физической основой всего живого на Земле. Углерод существует в свободном виде в виде графита и алмаза. Это важная часть угля, известняка и нефти, и она способна химически самосвязываться с образованием огромного количества химически, биологически и коммерчески важных молекул.

катализатор Вещество, которое помогает химической реакции протекать быстрее. Примеры включают ферменты и элементы, такие как платина и иридий.

каталитический нейтрализатор Устройство из керамических структур сотовой формы, которое устанавливается на выхлопную трубу автомобиля. Проходя через него выхлопные газы, они сталкиваются с двумя разными типами катализаторов, каждый из которых может вызвать различный тип химической реакции. Один или несколько металлов, обычно платина, родий, палладий, а иногда даже золото, покрывают внутреннюю часть системы.Все стенки сотовой структуры устройства значительно увеличивают площадь покрытых катализатором поверхностей, которые теперь могут вступать в реакцию с выхлопными газами. Когда газы из двигателя попадают на эти покрытые металлом поверхности, они разрушают загрязняющие вещества, превращая их в менее вредные материалы. Датчик в преобразователе также измеряет количество кислорода в выхлопных газах. Если он находит слишком много, он приказывает компьютеру отрегулировать соотношение воздух-топливо в двигателе, чтобы он горел более чисто.

химический Вещество, состоящее из двух или более атомов, которые объединяются (становятся связанными вместе) в фиксированной пропорции и структуре.Например, вода — это химическое вещество, состоящее из двух атомов водорода, связанных с одним атомом кислорода. Его химический символ — H 2 O. Химический также может быть прилагательным, описывающим свойства материалов, которые являются результатом различных реакций между различными соединениями.

химические связи Силы притяжения между атомами, достаточно сильные, чтобы связанные элементы функционировали как единое целое. Некоторые силы притяжения слабые, некоторые очень сильные.Кажется, что все связи связывают атомы посредством совместного использования или попытки совместного использования электронов.

химическая реакция Процесс, который включает перегруппировку молекул или структуры вещества в противоположность изменению физической формы (например, от твердого тела к газу).

электричество Поток заряда, обычно возникающий в результате движения отрицательно заряженных частиц, называемых электронами.

двигатель Машина, предназначенная для преобразования энергии в полезное механическое движение.Иногда двигатель называют мотором.

ферменты Молекулы, производимые живыми существами для ускорения химических реакций.

выхлоп (в машиностроении) Газы и мелкие частицы, выбрасываемые — часто с высокой скоростью и / или давлением — в результате сгорания (горения) или нагревания воздуха. Выхлопные газы обычно представляют собой отходы.

топливный элемент Устройство, преобразующее химическую энергию в электрическую.Наиболее распространенным топливом является водород, который в качестве побочного продукта выделяет только водяной пар.

генетический Имеет отношение к хромосомам, ДНК и генам, содержащимся в ДНК. Область науки, имеющая дело с этими биологическими инструкциями, известна как генетика. Люди, работающие в этой области, — генетики.

водород Самый легкий элемент во Вселенной. Как газ, он бесцветен, не имеет запаха и легко воспламеняется. Это неотъемлемая часть многих видов топлива, жиров и химикатов, из которых состоят живые ткани.

иридий Обнаруженный в 1803 году, его название происходит от латинского слова «радуга». Это твердый, хрупкий и устойчивый к коррозии металл из семейства платиновых. Немного желтоватый, этот элемент в основном используется в качестве отвердителя для платины. Действительно, его температура плавления составляет более 2400 ° по Цельсию (4350 ° по Фаренгейту). Атомный номер элемента 77.

производство Изготовление вещей, обычно в больших масштабах.

металл Что-то, что хорошо проводит электричество, имеет тенденцию быть блестящим (отражающим) и податливым (что означает, что его можно изменить с помощью тепла, а не слишком большого усилия или давления).

молекула Электрически нейтральная группа атомов, представляющая минимально возможное количество химического соединения. Молекулы могут состоять из атомов одного или разных типов. Например, кислород в воздухе состоит из двух атомов кислорода (O 2 ), а вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода (H 2 O).

питательное вещество Витамин, минерал, жир, углевод или белок, который растению, животному или другому организму требуется как часть его пищи для выживания.

кислород Газ, составляющий около 21 процента атмосферы. Все животные и многие микроорганизмы нуждаются в кислороде для поддержания своего метаболизма.

палладий Мягкий, пластичный, стально-белый, устойчивый к потускнению металлический элемент, встречающийся в естественных условиях с платиной, особенно в золотых, никелевых и медных рудах.

нефть Густая легковоспламеняющаяся жидкая смесь углеводородов. Нефть — это ископаемое топливо, которое в основном находится под поверхностью Земли.Это источник химикатов, используемых для производства бензина, смазочных масел, пластмасс и многих других продуктов.

пластик Любой из ряда легко деформируемых материалов; или синтетические материалы, которые были изготовлены из полимеров (длинных цепочек некоторых строительных блоков), которые имеют тенденцию быть легкими, недорогими и устойчивыми к разложению.

платина Природный серебристо-белый металлический элемент, который остается стабильным (не корродирует) на воздухе. Он используется в ювелирных изделиях, электронике, химической обработке и некоторых зубных коронках.

загрязнитель Вещество, которое портит что-либо — например, воздух, воду, наши тела или продукты. Некоторые загрязнители представляют собой химические вещества, например пестициды. Другие могут быть излучением, включая избыточное тепло или свет. Даже сорняки и другие инвазивные виды могут считаться типом биологического загрязнения.

Каталитические нейтрализаторы и модификация, понимание всего этого

Каталитический нейтрализатор кажется простым, но на самом деле это не так.Это непросто физически и непросто с точки зрения экологии. Вы можете возразить, что решение использовать его непросто даже с этической точки зрения. Как вы должны настроить выхлопную систему применительно к вашему высокопроизводительному автомобилю?

Чтобы скрыть нашу заднюю часть в этой дискуссии, мы не вносим никаких предложений о том, что вам следует делать. Мы просто сообщаем информацию, чтобы помочь вам принять собственное решение о том, следует ли вам держать своих заводских кошек, запускать кошек с высоким потоком или полностью их исключить.Ну вот, с дороги.

Если вы спросите эколога, они будут пинаться и кричать, говоря вам, чтобы вы не забирали кошку. Для протокола, они правы. Если вы спросите автолюбителя, который не заботится ни о чем, кроме мощности и веселья, он скажет вам, чтобы вы забрали эту вещь оттуда вчера. Если вы спросите автолюбителя, который также заботится об окружающей среде, он может поделиться тем, что можно было бы считать хорошим компромиссом для сохранения окружающей среды в основном здоровым, при этом вырабатывая приличную мощность.Каталитические нейтрализаторы были введены (в США) в середине 1970-х годов. Агентство по охране окружающей среды потребовало сокращения выбросов на 75% для всех американских автомобилей модели 1975 года и новее. Вы когда-нибудь задумывались, почему производительность заводских машин внезапно упала с карты примерно в это время? Теперь у вас есть ответ. В то время впрыск топлива не был стандартом, если вообще использовался некоторыми производителями. Даже если бы это было так, это было бы не так эффективно, как сегодня. Каталитические конвертеры (коты) были установлены для предотвращения попадания вредных загрязнителей в атмосферу.С 1975 года они значительно улучшили свою способность течь и способность защищать воздух.

Строительство каталитического нейтрализатора

Кот — это материал сотовой (или аналогичной) формы, прикрепленный к внутренней части небольшого участка выхлопной трубы. Материал на керамической или металлической основе. Существует несколько различных типов, но чаще всего они будут содержать некоторые или все небольшое количество родия, палладия, церия и платины в зависимости от области применения.

Какие физические функции выполняет преобразователь Cat?

Когда вы заглядываете внутрь одного, он не выглядит чем-то большим, чем простой набор проходов, которые блокируют проникновение вредных примесей. Тем не менее, он гораздо более научный и активный, иначе он просто накапливается и вообще блокирует выход выхлопных газов. Бензин состоит из нескольких различных молекул углеводородов (УВ). Когда газ смешивается с воздухом внутри двигателя и сгорает, высвобождается энергия, которая перестраивает атомы, которые смешались вместе, чтобы образовать другой набор молекул, включая CO (окись углерода), CO₂ (двуокись углерода), H2O (воду) и NOx (различные молекулы на основе азота и кислорода), некоторые из которых вредны для атмосферы.В определенных условиях также выходят молекулы углеводородов (несгоревшее топливо). В идеальном мире в процессе сгорания будут производиться только CO₂ и H2O. Однако при соблюдении определенных условий начинают происходить другие вещи. При образовании CO₂ также выделяется тепло, которое вызывает образование NOx. По мере образования NOx молекулы кислорода не участвуют в производстве CO₂. В результате фактическим результатом внутреннего сгорания являются ранее упомянутые молекулы CO, CO₂, H2O и NOx. Кроме того, по мере того, как соотношение воздух-топливо уменьшается, большее количество несгоревшего топлива (НС) пропускается через выхлопную систему, а не сжигается в цилиндре. В конечном итоге, как и во многих других процессах, 100% эффективность никогда не достигается. Здесь кошка делает свое дело. Есть 2 типа преобразователей, 2-х и 3-х ходовые. Двухкомпонентные конвертеры окисляют только CO и HC за счет элементов палладия и платины в конвертере. Это делают трехкомпонентные преобразователи, которые, кроме того, уменьшают выбросы NOx, разделяя молекулы азота и кислорода посредством родия.Соотношение воздух-топливо и содержание кислорода в выхлопных газах необходимо контролировать в достаточной степени, чтобы это могло произойти. Но восстановление и окисление не могут происходить одновременно. Вот где церий является ценным элементом трехкомпонентного преобразователя. Церий притягивает кислород. Таким образом, в обедненных условиях, когда содержание кислорода высокое, церий накапливает кислород и накапливает его. В богатых условиях, когда важно окисление, он высвобождает кислород, который используется для окисления углеводородов и СО. В конечном итоге этот процесс предотвращает попадание вредных загрязняющих веществ в воздух.Это не идеально, но работает очень хорошо. *

Вам нужен каталитический нейтрализатор?

Давайте кое-что прямо скажем. Это субъективный вопрос. Нет правильного ответа. Если вы защитник окружающей среды, то да, он вам нужен. Если вы разделяете мнение Джо Дирта, то нет, оно вам не нужно. Проще говоря, это ваше решение, и нет правильного или неправильного ответа (если вас не волнует закон). Однако для некоторых есть юридические последствия. EPA требует, чтобы вы не меняли свою выхлопную систему, и если вы это сделаете, она должна быть с сертифицированным каталитическим нейтрализатором, в основном то же самое, что и серийный кот.Если вы ищете высокопроизводительный сертифицированный преобразователь, удачи. Однако это федеральный закон, и, поскольку во многих штатах и ​​округах нет строгих местных законов о выбросах, вы обнаружите, что во многих местах легко управлять без кошки или с несертифицированной высокопроизводительной кошкой. Узнайте в законах вашего города, округа и штата, требуется ли кошка. Даже если это так, многие штаты не проводят физическую проверку, когда приходит время проверить ваши выбросы. Спросите в своем районе, что другим пришлось сделать, чтобы их автомобиль прошел выбросы, и это может помочь вам решить, сколько хлопот вам придется пройти, чтобы проехать свой автомобиль.В конце концов, есть места (не много), где возиться с модификацией выхлопной системы совершенно опасно, и власти оштрафуют вас или заставят исправить это. Просто проверьте свои законы и посмотрите, насколько они строги.

Каталитические нейтрализаторы с высокой пропускной способностью

Быстрый поиск этого термина в Google даст вам множество продуктов и множество мнений на форумах и в интернет-публикациях. Вот правда. Каталитический нейтрализатор по своей природе не является «высокопроизводительным» по сравнению с каталитическим нейтрализатором.Это только высокий расход по сравнению с заводским каталитическим нейтрализатором. Некоторые будут утверждать, что кошки с высокой текучестью не существует. Существуют кошки с высоким расходом, которые обладают определенными функциями, которые позволяют снизить противодавление выхлопных газов и увеличить поток, чем заводские кошки, которые потенциально могут (и в большинстве случаев это так) повысить эффективность и мощность. Опять же, это если сравнить его с заводским котом. Однако они по-прежнему не обеспечивают максимальной эффективности и мощности. Вот некоторые особенности, которые составляют кошку с высокой текучестью.

* Меньшее количество ячеек — меньше ячеек сотового типа, что позволяет давлению более свободно проходить через выхлоп, чем с большим количеством ячеек.

* Большой объем — может иметь большое количество ячеек, но в более разложенной версии, которая может обеспечить хорошее преобразование и более высокий поток одновременно.

* Более компактные — в отличие от кошек большего объема, они представляют собой кошки меньшего объема, но с меньшим количеством клеток и в конечном итоге не так хороши, как кошка заводского типа в плане сокращения выбросов. Хотя это и не так хорошо, они лучше, чем ничего, когда дело касается окружающей среды.

* Metallic — Многие высокопроизводительные кошки, независимо от того, более высокая текучесть или нет, сделаны из металла, который более долговечен и больше подходит для высокопроизводительных кошек. Они намного лучше выдерживают более высокие температуры, что является обычным явлением в высокопроизводительных приложениях. Подробнее об этом позже…

В конце концов, кошка с высоким потоком — это компромисс. Это дает немного большую эффективность, чем у стандартных кошек, но не максимально возможную.Не обращая внимания на экологические проблемы, в ней нет большего расхода, чем в бескоточной системе.

На что следует обратить внимание

Компромисс — Если вы хотите полностью соблюдать закон и сохранить заводской или сертифицированный каталитический нейтрализатор на вашем автомобиле, мы вам аплодируем. Однако, если вы попытаетесь повысить производительность своего автомобиля, поймите, что в какой-то момент это станет узким местом. В зависимости от платформы, это уже может быть серьезным узким местом или может стать серьезным ограничением при 50 дополнительных лошадиных силах.Решить это напрямую невозможно. Есть слишком много автомобилей, чтобы проводить такое исследование. Постарайтесь увидеть, что другие сделали на вашей платформе и какие результаты они получили.

Керамика против металла — Керамические кошки более подвержены повреждениям. Когда вы расширяете пределы производительности своего автомобиля путем модификации, обычно ваши EGT (температура выхлопных газов) выше. Вы требуете, чтобы кошка нагрелась и работала в непредусмотренных изначально условиях.Вы можете обнаружить, что если вы будете придерживаться заводского кота, то расплавите его или избавите от повреждений. Это явно не идеально. Металлический кот лучше подходит для высокопроизводительных приложений, если вы собираетесь запускать кота.

Звук — Кошка может действовать как глушитель, чтобы заглушить часть звука. Если вам нравится более тихий выхлоп, это может быть вам полезно и в то же время позволит вам соблюдать закон. Это победа. Однако, если вы хотите, чтобы он был максимально громким (что также имеет юридические последствия), то кошка только предотвратит это.

CEL (контрольные огни двигателя) — Обычно это происходит из-за изменения условий, регистрируемых датчиком O₂. Когда вы снимаете каталитический нейтрализатор, через выхлоп проходит другое количество кислорода, которое обычно было бы другим для кошки. В большинстве автомобилей есть датчик O₂ post-cat, специально предназначенный для его контроля, чтобы он мог передавать информацию о возможной неисправности каталитического нейтрализатора. Датчик O₂ улавливает это и сообщает вам, что показание выходит за пределы нормального диапазона.Судя по тому, как изначально был запрограммирован компьютер автомобиля, он на выходит за пределы диапазона, когда вы выводите кошку. Распылитель датчика — обычное решение этой проблемы. Он перемещает датчик O₂ немного дальше от потока выхлопных газов, создавая впечатление, что содержание выхлопных газов находится в пределах правильных параметров.

Программа настройки — большинство программ настройки в наши дни дают вам возможность контролировать CEL и позволяют деактивировать их. Если у вас есть или вы подумываете о настройке программного обеспечения, проверьте его и посмотрите, можно ли это сделать при настройке электронного блока управления вашего автомобиля.

Экран поиска и устранения неисправностей популярного устройства настройки Cobb Tuning AccessPort. Многие подобные тюнеры дают вам возможность считывать коды, а также деактивировать их или очищать в ЭБУ. Это очень полезно для сильно модифицированных автомобилей со стандартными ЭБУ, которые легко отключают CEL.


Cat Reduction
— Некоторые автомобили оснащены несколькими каталитическими нейтрализаторами. Это позволяет удалить кошку и при этом оставить ее.Если это заставляет вас чувствовать себя хорошо, вырубите себя. У вас все еще есть кошка с ограничениями, но в целом у вас, вероятно, меньше ограничений.

Зависимость энергии активации и температуры

Энергия активации

Энергия активации — это энергия, необходимая для возникновения реакции, определяющая ее скорость.

Цели обучения

Обсудить понятие энергии активации

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Реакции требуют ввода энергии для начала реакции; это называется энергией активации (E A ).
  • Энергия активации — это количество энергии, необходимое для достижения переходного состояния.
  • Источником энергии активации, необходимой для проталкивания реакции, обычно является тепловая энергия из окружающей среды.
  • Для того, чтобы клеточные реакции происходили достаточно быстро в короткие промежутки времени, их энергия активации снижается молекулами, называемыми катализаторами.
  • Ферменты — катализаторы.
Ключевые термины
  • энергия активации : минимальная энергия, необходимая для возникновения реакции.
  • катализ : Увеличение скорости химической реакции за счет снижения ее энергии активации.
  • переходное состояние : промежуточное состояние во время химической реакции, которое имеет более высокую энергию, чем реагенты или продукты.

Многие химические реакции и почти все биохимические реакции не происходят спонтанно и должны иметь начальный вклад энергии (называемый энергией активации), чтобы начаться. Энергию активации необходимо учитывать при анализе как эндергонических, так и экергонических реакций. Экзергонические реакции имеют чистое высвобождение энергии, но они по-прежнему требуют небольшого количества энергии, прежде чем они смогут продолжить свои этапы высвобождения энергии. Это небольшое количество энергии, необходимое для протекания всех химических реакций, называется энергией активации (или свободной энергией активации) и обозначается аббревиатурой E A .

Энергия активации : энергия активации — это энергия, необходимая для протекания реакции; он ниже, если реакция катализируется.Горизонтальная ось этой диаграммы описывает последовательность событий во времени.

Энергия активации в химических реакциях

Почему для протекания реакции с высвобождением энергии с отрицательной ∆G требуется немного энергии? Причина кроется в этапах химической реакции. В ходе химических реакций определенные химические связи разрываются и образуются новые. Например, когда молекула глюкозы разрушается, связи между атомами углерода молекулы разрываются.Поскольку эти связи накапливают энергию, при разрыве они выделяют энергию. Однако, чтобы привести их в состояние, позволяющее разорвать связи, молекула должна быть несколько искажена. Для достижения этого искаженного состояния требуется небольшой подвод энергии, которое называется переходным состоянием : это высокоэнергетическое нестабильное состояние. По этой причине молекулы реагентов недолго находятся в переходном состоянии, но очень быстро переходят к следующим этапам химической реакции.

Клетки время от времени связывают экзэргоническую реакцию [латекс] (\ Delta \ text {G} \ lt0) [/ latex] с эндергонической реакцией [латекс] (\ Delta \ text {G} \ gt0) [/ latex], что позволяет им продолжить.Этот спонтанный переход от одной реакции к другой называется энергетической связью. Свободная энергия, высвобождаемая в результате экзергонической реакции, поглощается эндергонической реакцией. Один из примеров энергетического взаимодействия с использованием АТФ включает трансмембранный ионный насос, который чрезвычайно важен для клеточной функции.

Диаграммы свободной энергии

Диаграммы свободной энергии иллюстрируют энергетические профили данной реакции. Независимо от того, является ли реакция экзэргонической (ΔG <0) или эндергонической (ΔG> 0), определяется, будут ли продукты на диаграмме существовать в более низком или более высоком энергетическом состоянии, чем реагенты.Однако мера энергии активации не зависит от ΔG реакции . Другими словами, при данной температуре энергия активации зависит от природы происходящего химического превращения, но не от относительного энергетического состояния реагентов и продуктов.

Хотя на изображении выше обсуждается концепция энергии активации в контексте экзергонической прямой реакции, те же принципы применимы к обратной реакции, которая должна быть эндергонической.Обратите внимание, что энергия активации обратной реакции больше, чем прямой реакции.

Энергия активации в эндергонической реакции : В этой эндергонической реакции все еще требуется энергия активации для преобразования реагентов A + B в продукт C. Этот рисунок подразумевает, что энергия активации находится в форме тепловой энергии.

Тепловая энергия

Источником энергии активации, необходимой для проталкивания реакции, обычно является тепловая энергия из окружающей среды.Тепловая энергия (общая энергия связи реагентов или продуктов химической реакции) ускоряет движение молекул, увеличивая частоту и силу, с которыми они сталкиваются. Он также немного перемещает атомы и связи внутри молекулы, помогая им достичь переходного состояния. По этой причине нагрев системы приведет к более частой реакции химических реагентов в этой системе. Тот же эффект имеет повышение давления в системе. Как только реагенты поглотили достаточно тепловой энергии из своего окружения, чтобы достичь переходного состояния, реакция продолжится.

Энергия активации конкретной реакции определяет скорость, с которой она будет протекать. Чем выше энергия активации, тем медленнее будет протекать химическая реакция. {\ text {E} _ \ text {a} / \ text {RT}} [/ latex]

где

  • k — коэффициент или константа скорости реакции
  • А — частотный коэффициент реакции.Это определено экспериментально.
  • R — универсальная газовая постоянная
  • T — температура в градусах Кельвина

Теория столкновений

Теория столкновений дает качественное объяснение химических реакций и скоростей, с которыми они происходят, ссылаясь на принцип, согласно которому молекулы должны сталкиваться, чтобы реагировать.

Цели обучения

Обсудить роль энергии активации, столкновений и ориентации молекул в теории столкновений

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Молекулы должны столкнуться, чтобы вступить в реакцию.
  • Для того, чтобы эффективно инициировать реакцию, столкновения должны быть достаточно энергичными (кинетическая энергия), чтобы разорвать химические связи; эта энергия известна как энергия активации.
  • По мере повышения температуры молекулы движутся быстрее и сталкиваются более энергично, что значительно увеличивает вероятность разрыва связи при столкновении.
Ключевые термины
  • энергия активации : минимальная энергия, с которой реагенты должны столкнуться, чтобы реакция произошла.

Теория столкновений дает качественное объяснение химических реакций и скорости их протекания. Основной принцип теории столкновений состоит в том, что для реакции молекулы должны столкнуться. Это фундаментальное правило направляет любой анализ обычного механизма реакции.

Рассмотрим простейшую бимолекулярную реакцию: [латекс] \ text {A} + \ text {B} \ rightarrow \ text {products} [/ latex]

Если две молекулы A и B должны вступить в реакцию, они должны вступить в контакт с достаточной силой, чтобы химические связи разорвались.Мы называем такую ​​встречу столкновением. Если и A, и B являются газами, частота столкновений между A и B будет пропорциональна концентрации каждого газа. Если мы удвоим концентрацию A, частота столкновений A-B удвоится, и удвоение концентрации B будет иметь тот же эффект. Следовательно, согласно теории столкновений, скорость, с которой сталкиваются молекулы, будет влиять на общую скорость реакции.

Молекулярные столкновения : Чем больше молекул присутствует, тем больше столкновений произойдет.

Энергия активации и температура

Когда два бильярдных шара сталкиваются, они просто отскакивают друг от друга. Это также наиболее вероятный исход, когда две молекулы, A и B, вступают в контакт: они отскакивают друг от друга, совершенно неизменные и незатронутые. Для того чтобы столкновение было успешным, привело к химической реакции, A и B должны столкнуться с достаточной энергией, чтобы разорвал химические связи. Это происходит потому, что в любой химической реакции химические связи в реагентах разрываются, и образуются новые связи в продуктах.Следовательно, чтобы эффективно инициировать реакцию, реагенты должны двигаться достаточно быстро (с достаточной кинетической энергией), чтобы они сталкивались с силой, достаточной для разрыва связей. Эта минимальная энергия, с которой должны двигаться молекулы, чтобы столкновение привело к химической реакции, известна как энергия активации .

Как мы знаем из кинетической теории газов, кинетическая энергия газа прямо пропорциональна температуре. С повышением температуры молекулы получают энергию и движутся все быстрее и быстрее.Следовательно, чем выше температура, тем выше вероятность того, что молекулы будут двигаться с энергией активации, необходимой для возникновения реакции при столкновении.

Ориентация молекул и эффективные столкновения

Даже если две молекулы сталкиваются с достаточной энергией активации, нет гарантии, что столкновение будет успешным. Фактически, теория столкновений гласит, что не каждое столкновение бывает успешным, даже если молекулы движутся с достаточной энергией. Причина этого в том, что молекулы также должны сталкиваться с правильной ориентацией , , чтобы правильные атомы выстраивались друг с другом, а связи могли разорваться и переформироваться необходимым образом.Например, в газофазной реакции оксида диазота с оксидом азота кислородный конец N 2 O должен попасть в азотный конец NO; если какая-либо молекула выстроена неправильно, при их столкновении не произойдет никакой реакции, независимо от того, сколько энергии они имеют. Однако, поскольку молекулы в жидкой и газовой фазах находятся в постоянном, случайном движении, всегда существует вероятность того, что две молекулы столкнутся именно так, чтобы они отреагировали.

Конечно, чем более критичным является это требование ориентации, как и для более крупных или более сложных молекул, тем меньше будет столкновений, которые будут эффективными .Эффективное столкновение определяется как столкновение, при котором молекулы сталкиваются с достаточной энергией и правильной ориентацией , так что происходит реакция.

Заключение

Согласно теории столкновений, для возникновения химической реакции должны быть выполнены следующие критерии:

  1. Молекулы должны сталкиваться с достаточной энергией, известной как энергия активации, чтобы химические связи могли разорваться.
  2. Молекулы должны сталкиваться с правильной ориентацией.
  3. Столкновение, которое соответствует этим двум критериям и которое приводит к химической реакции, известно как успешное столкновение или эффективное столкновение.

Объяснение теории столкновений : Теория столкновений дает объяснение того, как частицы взаимодействуют, вызывая реакцию и образование новых продуктов.

Факторы, влияющие на скорость реакции

Скорость химической реакции зависит от факторов, которые влияют на то, могут ли реагенты сталкиваться с достаточной энергией для того, чтобы реакция могла произойти.

Цели обучения

Объясните, как концентрация, площадь поверхности, давление, температура и добавление катализаторов влияют на скорость реакции

Основные выводы

Ключевые моменты
  • При повышении концентрации реагентов реакция протекает быстрее. Это связано с увеличением количества молекул, обладающих минимально необходимой энергией. Для газов повышение давления имеет тот же эффект, что и повышение концентрации.
  • Когда твердые вещества и жидкости вступают в реакцию, увеличение площади поверхности твердого вещества увеличивает скорость реакции. Уменьшение размера частиц вызывает увеличение общей площади поверхности твердого тела.
  • Повышение температуры реакции на 10 ° C может удвоить или утроить скорость реакции. Это связано с увеличением количества частиц, обладающих минимально необходимой энергией. Скорость реакции снижается с понижением температуры.
  • Катализаторы могут снизить энергию активации и увеличить скорость реакции, не расходясь при этом в реакции.
  • Различия в собственных структурах реагентов могут привести к различиям в скоростях реакции. Молекулы, соединенные более прочными связями, будут иметь более низкие скорости реакции, чем молекулы, соединенные более слабыми связями, из-за повышенного количества энергии, необходимого для разрыва более прочных связей.
Ключевые термины
  • катализатор : Вещество, которое увеличивает скорость химической реакции, но не расходуется в процессе.
  • энергия активации : минимальное количество энергии, которое должны иметь молекулы, чтобы реакция произошла при столкновении.

Концентрации реагентов

Повышение концентрации реагентов ускоряет реакцию. Чтобы химическая реакция произошла, должно быть определенное количество молекул с энергией, равной или большей, чем энергия активации. С увеличением концентрации количество молекул с минимально необходимой энергией будет увеличиваться, а значит, и скорость реакции увеличится. 2 [/ latex].2 [/ латекс].

Это показывает, что общая открытая площадь поверхности увеличится, когда более крупное тело разделено на более мелкие части. Следовательно, поскольку реакция происходит на поверхности вещества, увеличение площади поверхности должно увеличивать количество вещества, которое может вступить в реакцию, и, таким образом, также увеличивает скорость реакции.

Площадь поверхности более мелких молекул по сравнению с более крупными молекулами : На этом рисунке показано, как разборка кирпича на более мелкие кубики приводит к увеличению общей площади поверхности.

Давление

Повышение давления для реакции с участием газов увеличивает скорость реакции. По мере увеличения давления газа вы уменьшаете его объем (PV = nRT; P и V обратно пропорциональны), в то время как количество частиц ( n ) остается неизменным. Следовательно, увеличение давления увеличивает концентрацию газа ( n / V ) и обеспечивает более частое столкновение молекул газа. Имейте в виду, что эта логика работает только для газов, которые сильно сжимаются; изменение давления для реакции, в которой участвуют только твердые вещества или жидкости, не влияет на скорость реакции.

Температура

Экспериментально обнаружено, что повышение температуры на 10 ° C обычно удваивает или утраивает скорость реакции между молекулами. Минимальная энергия, необходимая для протекания реакции, известная как энергия активации, остается неизменной при повышении температуры. Однако среднее увеличение кинетической энергии частиц, вызванное поглощенным теплом, означает, что большая часть молекул реагента теперь имеет минимальную энергию, необходимую для столкновения и реакции.Повышение температуры вызывает повышение уровней энергии молекул, участвующих в реакции, поэтому скорость реакции увеличивается. Точно так же скорость реакции будет снижаться с понижением температуры.

Interactive: температура и скорость реакции : исследуйте роль температуры на скорости реакции. Примечание: в этой модели любое тепло, выделяемое самой реакцией, удаляется, поддерживая постоянную температуру, чтобы изолировать влияние температуры окружающей среды на скорость реакции.

Наличие или отсутствие катализатора

Катализаторы — это вещества, которые увеличивают скорость реакции за счет снижения энергии активации, необходимой для протекания реакции. Катализатор не разрушается и не изменяется во время реакции, поэтому его можно использовать снова. Например, в обычных условиях H 2 и O 2 не сочетаются. Однако они объединяются в присутствии небольшого количества платины, которая действует как катализатор, и реакция затем происходит быстро.

Природа реагентов

Вещества заметно различаются по скорости химического изменения.Различия в реакционной способности между реакциями могут быть отнесены к разным структурам задействованных материалов; например, имеет значение, находятся ли вещества в растворе или в твердом состоянии. Другой фактор связан с относительной прочностью связи в молекулах реагентов. Например, реакция между молекулами с атомами, которые связаны прочными ковалентными связями, будет происходить медленнее, чем реакция между молекулами с атомами, которые связаны слабыми ковалентными связями.Это связано с тем, что для разрыва прочно связанных молекул требуется больше энергии.

Уравнение Аррениуса

Уравнение Аррениуса — это формула, описывающая зависимость скорости реакции от температуры.

Цели обучения

Объясните уравнение Аррениуса и значение переменных, содержащихся в нем.

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Уравнение связывает k , константу скорости данной химической реакции, с температурой, T , энергией активации реакции, E a , предэкспоненциальным множителем A и универсальная газовая постоянная, R .
  • Высокая температура и низкая энергия активации способствуют увеличению констант скорости и, следовательно, ускоряют реакцию.
  • Уравнение представляет собой комбинацию понятий энергии активации и распределения Максвелла-Больцмана.
Ключевые термины
  • Exponential Decay : Когда величина уменьшается со скоростью, пропорциональной ее значению.

Уравнение Аррениуса — это простая, но удивительно точная формула для температурной зависимости константы скорости реакции и, следовательно, скорости химической реакции.{- \ frac {\ text {E} _ \ text {a}} {\ text {RT}}} [/ latex]

В этом уравнении k — константа скорости, T — абсолютная температура, E a — энергия активации, A — предэкспоненциальный множитель, а R — универсальный газ. постоянный.

Найдите минутку, чтобы сосредоточиться на значении этого уравнения, пока пренебрегайте коэффициентом A . Во-первых, обратите внимание, что это еще одна форма закона экспоненциального затухания.Здесь «разлагается» не концентрация реагента как функция времени, а величина константы скорости как функция показателя степени — Ea / RT .

Какое значение имеет это количество? Если вы вспомните, что RT — это средняя кинетическая энергия, будет очевидно, что показатель степени — это просто отношение энергии активации, E a , к средней кинетической энергии. Чем больше это соотношение, тем меньше коэффициент, поэтому он включает в себя отрицательный знак.Это означает, что высокие температуры и низкие энергии активации благоприятствуют большим константам скорости , и, следовательно, эти условия ускорят реакцию. Поскольку эти члены выражаются в экспоненте, их влияние на скорость довольно существенно.

Построение уравнения Аррениуса в неэкспоненциальной форме

Уравнение Аррениуса может быть записано в неэкспоненциальной форме, которая часто более удобна для использования и графической интерпретации. Взяв натуральный логарифм от обеих сторон и разделив экспоненциальный и предэкспоненциальный члены, получим: [latex] \ text {ln} (\ text {k}) = \ text {ln} (\ text {A}) — \ frac { \ text {E} _ {\ text {a}}} {\ text {RT}} [/ latex]

Обратите внимание, что это уравнение имеет форму [latex] \ text {y} = \ text {mx} + \ text {b} [/ latex] и создает график ln (k) против 1/ T даст прямую линию с наклоном –Ea / R .

График ln (k) в зависимости от 1 / T для разложения диоксида азота : Наклон линии равен -Ea / R.

Это дает простой способ определения энергии активации по значениям k , наблюдаемым при различных температурах. Мы можем построить график ln (k) в зависимости от 1/ T, и просто определить наклон для решения для E a .

Предэкспоненциальный множитель

Давайте посмотрим на предэкспоненциальный множитель A в уравнении Аррениуса.{\ frac {- \ text {E} _ \ text {a}} {\ text {RT}}} [/ latex]) выражает долю молекул реагентов, которые обладают достаточной кинетической энергией для реакции, как это регулируется Максвелловским Распределение Больцмана. В зависимости от величин E a и температуры эта доля может варьироваться от нуля, когда у молекул нет достаточной энергии для реакции, до единицы, когда все молекулы имеют достаточно энергии для реакции.

Если бы дробь равнялась единице, закон Аррениуса уменьшился бы до k = A .Следовательно, A представляет максимально возможную константу скорости; это то, какой была бы константа скорости, если бы каждые столкновений между любыми парами молекул приводили к химической реакции. Это могло произойти только в том случае, если либо энергия активации была равна нулю, либо если кинетическая энергия всех молекул превышала E a — оба этих сценария крайне маловероятны. Хотя наблюдались «безбарьерные» реакции с нулевой энергией активации, они случаются редко, и даже в таких случаях молекулам, скорее всего, придется столкнуться с правильной ориентацией, чтобы вступить в реакцию.{\ frac {- \ text {E} _ \ text {a}} {\ text {RT}}} [/ latex] будет меньше единицы.

Теория переходного состояния

В данной химической реакции гипотетическое пространство, которое возникает между реагентами и продуктами, известно как переходное состояние.

Цели обучения

Обобщите три основных характеристики теории переходных состояний

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Теория переходного состояния успешно рассчитала стандартную энтальпию активации, стандартную энтропию активации и стандартную энергию Гиббса активации.
  • Между продуктами и реагентами существует переходное состояние.
  • Активированный комплекс представляет собой гибрид реагента и продукта с более высокой энергией. Он может превращаться в продукты или превращаться в реагенты.
Ключевые термины
  • Теория переходного состояния : Постулирует, что гипотетическое переходное состояние возникает после состояния, в котором химические вещества существуют как реагенты, но до состояния, в котором они существуют как продукты.
  • активированный комплекс : компонент с более высокой энергией, который образуется во время переходного состояния химической реакции.

Теория переходного состояния (TST) описывает гипотетическое «переходное состояние», которое возникает в пространстве между реагентами и продуктами химической реакции. Виды, которые образуются во время переходного состояния, известны как активированный комплекс. TST используется для описания того, как происходит химическая реакция, и основан на теории столкновений. Если константа скорости реакции известна, TST можно успешно использовать для расчета стандартной энтальпии активации, стандартной энтропии активации и стандартной энергии Гиббса активации.TST также называют «теорией активированного комплекса», «теорией абсолютной скорости» и «теорией абсолютной скорости реакции».

Теория переходного состояния : Активированный комплекс, который представляет собой своего рода гибрид реагента и продукта, существует на пике координаты реакции, в так называемом переходном состоянии.

Постулаты теории переходного состояния

Согласно теории переходного состояния, между состоянием, в котором молекулы существуют как реагенты, и состоянием, в котором они существуют как продукты, существует промежуточное состояние, известное как переходное состояние. Виды, которые образуются во время переходного состояния, представляют собой частицы с более высокой энергией, известные как активированный комплекс. TST постулирует три основных фактора, которые определяют, произойдет ли реакция. Эти факторы:

  1. Концентрация активированного комплекса.
  2. Скорость, с которой активированный комплекс распадается.
  3. Механизм распада активированного комплекса; его можно либо превратить в продукты, либо «вернуться» обратно в реагенты.

Этот третий постулат действует как своего рода уточнение того, что мы уже исследовали в нашем обсуждении теории столкновений. Согласно теории столкновений, успешное столкновение — это такое столкновение, при котором молекулы сталкиваются с достаточной энергией и с правильной ориентацией, так что происходит реакция. Однако, согласно теории переходного состояния, успешное столкновение не обязательно приведет к образованию продукта, а только к образованию активированного комплекса. Как только активированный комплекс образуется, он может продолжить свое превращение в продукты или снова превратиться в реагенты.

Приложения в биохимии

Теория переходного состояния наиболее полезна в области биохимии, где она часто используется для моделирования реакций, катализируемых ферментами в организме. Например, зная возможные переходные состояния, которые могут образоваться в данной реакции, а также зная различные энергии активации для каждого переходного состояния, становится возможным предсказать ход биохимической реакции и определить скорость и скорость ее реакции. постоянный.

Реакции и катализаторы — Типы реакций — KS3 Chemistry Revision

Катализатор — это вещество, которое:

  • ускоряет реакции
  • не расходуется во время реакции (его масса одинакова в начале и в конце реакции )
  • 1wh4m95buj0.0.0.0.1:0.1.0.$0.$1.$1.$2″> химически не изменяется после завершения реакции

Только очень небольшое количество катализатора необходимо для увеличения скорости реакции между большими количествами реагентов.Для катализа разных реакций нужны разные катализаторы.

В таблице приведены некоторые катализаторы и реакции, которые они катализируют:

52 9075 диоксид марганца кислород
Катализатор Катализируемая реакция
Железо азот + водород → аммиак
Пятиокись ванадия диоксид серы + кислород → триоксид серы

Каталитические нейтрализаторы

Выхлопные системы автомобилей оснащены каталитическими нейтрализаторами.Это помогает уменьшить выброс токсичных газов из выхлопной трубы. Они содержат платину и родий, которые действуют как катализаторы. Реакции в каталитических нейтрализаторах:

  • преобразование оксида углерода (который является токсичным) в диоксид углерода
  • преобразование оксидов азота (которые вызывают кислотные дожди) в азот и кислород
Каталитический преобразователь снижает выброс вредных газов из транспортных средств

Платина и родий — очень дорогие металлы, но они очень тонко распределены в каталитическом нейтрализаторе — требуется очень мало, и они не расходуются.

Разработка лучших катализаторов для превращения загрязняющих газов в полезные продукты — ScienceDaily

Группа ученых открыла односайтовый катализатор, активируемый видимым светом, который превращает диоксид углерода (CO 2 ) в молекулы «строительных блоков» которые можно было бы использовать для создания полезных химикатов. Открытие открывает возможность использования солнечного света для превращения парникового газа в углеводородное топливо.

Ученые использовали National Synchrotron Light Source II, a U.Отделение науки Министерства энергетики США (DOE) использовало объект в Брукхейвенской национальной лаборатории, чтобы раскрыть подробности эффективной реакции, в которой использовался единственный ион кобальта, чтобы помочь снизить энергетический барьер для разрушения CO 2 . Команда описывает этот односайтовый катализатор в статье, только что опубликованной в журнале Американского химического общества .

Преобразование CO 2 в более простые части — оксид углерода (CO) и кислород — имеет важные практические применения.«Нарушая CO 2 , мы можем убить двух зайцев одним выстрелом — удалить CO2 из атмосферы и сделать строительные блоки для производства топлива», — сказал Анатолий Френкель, химик, работающий в лаборатории Брукхейвена и Университета Стони Брук. Френкель возглавил попытку понять активность катализатора, которую предпринял Гунху Ли, физик-химик из Университета Нью-Гэмпшира.

«Теперь у нас есть доказательства того, что мы создали катализатор с одним участком. В предыдущих исследованиях не сообщалось о восстановлении солнечного CO 2 с использованием одного иона», — сказал Френкель.

Разрыв связей, удерживающих CO 2 вместе, требует много энергии и много времени. Итак, Ли решил разработать катализатор, чтобы снизить энергетический барьер и ускорить процесс.

«Вопрос в том, какие из нескольких возможных катализаторов эффективны и практичны для использования в промышленности?» — сказал Френкель.

Один из ключевых ингредиентов, необходимых для разрыва связей CO 2 , — это запас электронов. Эти электроны могут генерироваться, когда материал, известный как полупроводник, активируется энергией в форме света.Свет, так сказать, «выбивает» электроны, делая их доступными для катализатора химических реакций. Солнечный свет может быть естественным источником такого света. Но многие полупроводники можно активировать только ультрафиолетовым светом, который составляет менее пяти процентов солнечного спектра.

«Задача состоит в том, чтобы найти другой полупроводниковый материал, в котором энергия естественного солнечного света будет идеально подходить для выбивания электронов», — сказал Френкель.

Ученым также требовалось, чтобы полупроводник был связан с катализатором, сделанным из материалов, которые можно найти в изобилии в природе, а не из редких и дорогих металлов, таких как платина.И они хотели, чтобы катализатор был достаточно селективным, чтобы управлять только реакцией, которая превращает CO 2 в CO.

«Мы не хотим, чтобы электроны использовались для других реакций, кроме восстановления CO. 2 », — сказал Френкель.

Ионы кобальта, связанные с графитовым нитридом углерода (C3N4), полупроводником, состоящим из атомов углерода, азота и водорода, соответствуют всем требованиям.

«Существует значительный интерес к использованию C3N4 в качестве безметаллового полупроводника для сбора видимого света и запуска химических реакций», — сказал Ли.«Электроны, генерируемые C3N4 при световом облучении, имеют достаточно высокую энергию, чтобы уменьшить CO 2 . Такие электроны часто не имеют достаточно продолжительного времени жизни, чтобы позволить им добраться до поверхности полупроводника для использования в химических реакциях. В нашем исследовании мы приняли распространенная и эффективная стратегия создания достаточного количества энергичных электронов для катализатора с помощью жертвенного донора электронов. Эта стратегия позволила нам сосредоточиться на катализе восстановления CO 2 . В конечном итоге мы хотим использовать молекулы воды в качестве донора электронов для наш катализ », — добавил он.

Пейпей Хуанг, научный сотрудник лаборатории Ли, создал катализатор, просто нанеся ионы кобальта на материал C3N4, изготовленный из коммерчески доступной мочевины. Затем команда тщательно изучила синтезированный катализатор с использованием различных методов в сотрудничестве с Кристин Капуто из Университета Нью-Гэмпшира и Рональдом Гриммом из Вустерского политехнического института.

Катализатор работал при восстановлении CO 2 при облучении видимым светом.

«Этот катализатор сделал то, что должен был делать — разрушил CO 2 и произвел CO с очень хорошей селективностью в видимом свете», — сказал Френкель.«Но следующей целью было выяснить, почему это работает. Если вы поймете, почему это работает, вы сможете создавать новые и лучшие материалы, основанные на этих принципах».

Итак, Френкель и Ли провели мозговой штурм экспериментов, которые позволили бы с точностью показать структуру катализатора. Структурные исследования дадут ученым информацию о количестве атомов кобальта, их расположении относительно атомов углерода и азота и других характеристиках, которые ученые потенциально могут изменить, чтобы попытаться улучшить катализатор.

Они обратились к линии пучка быстрого поглощения и рассеяния рентгеновских лучей (QAS) на NSLS-II, чтобы использовать спектроскопию поглощения рентгеновских лучей. С помощью ведущего ученого-исследователя пучка излучения Стивена Эрлиха ученик Френкеля Цзяхао Хуанг взял данные и проанализировал спектры.

В этом методе рентгеновские лучи от NSLS-II поглощаются атомами в образце, которые затем испускают волны электронов. Спектры показывают, как эти электронные волны взаимодействуют с окружающими атомами, подобно тому, как рябь на поверхности озера нарушается, когда они сталкиваются с камнями.

«Чтобы иметь возможность проводить рентгеновскую абсорбционную спектроскопию (XAS), нам необходимо настроить и сканировать энергию рентгеновского луча, попадающего на образец», — сказал Эрлих. «Каждый элемент может поглощать рентгеновские лучи с разными энергиями, называемыми краями поглощения. На новом канале QAS мы можем сканировать энергию рентгеновских лучей по краям поглощения энергии различных элементов, таких как в данном случае кобальт. Затем мы измеряем количество фотонов, поглощенных образцом для каждого значения энергии рентгеновского излучения ».

Кроме того, объяснил Френкель, «атомы каждого типа при возбуждении рентгеновскими лучами или при попадании на них других волн создают различный вид электронной ряби, поэтому спектр поглощения рентгеновских лучей говорит вам, что такое окружающие атомы. насколько далеко друг от друга и сколько их.«

Анализ показал, что катализатор разложения CO 2 состоял из одиночных ионов кобальта, окруженных со всех сторон атомами азота.

«Не было пар кобальт-кобальт. Таким образом, это было доказательством того, что на самом деле они были отдельными атомами кобальта, рассеянными на поверхности», — сказал Френкель.

«Эти данные также сужают возможные структурные схемы, что дает теоретикам информацию для полной оценки и понимания реакций», — добавил Френкель.

Хотя наука, изложенная в статье, еще не используется на практике, существует множество возможностей для ее применения, сказал Френкель. В будущем такие одноцентровые катализаторы можно будет использовать в крупных районах с обильным солнечным светом для разложения избытка CO 2 в атмосфере, подобно тому, как растения расщепляют CO 2 и повторно используют его строительные блоки для создания сахара в процессе фотосинтеза. Но вместо того, чтобы производить сахар, ученые могли бы использовать строительные блоки CO для производства синтетического топлива или других полезных химикатов.

Это исследование было поддержано Управлением науки Министерства энергетики США и частично Национальным научным фондом.

Катализаторы — SHIFT Thinking

Марк Бончек

Первоначально опубликовано 31 марта 2016 года на Linkedin

Мой пост о «Священстве корпоративной стратегии» вызвал большое обсуждение людей, которые сопротивление попыткам повлиять на стратегию извне священных залов стратегического планирования.

В этих комментариях постоянно повторялись слова и фразы с общей темой: синтез, катализатор, гаечный ключ, системное мышление, безбуксовое мышление, установка на рост. В каждом случае было ощущение, что вы не вписываетесь в одну функцию, практикуете одну дисциплину или работаете в рамках одной методологии.

Я хорошо знаю это чувство. Рекрутер однажды сказал мне: «Либо ты не можешь удержаться на работе, либо здесь происходит что-то интересное. Моя докторская степень была междисциплинарной программой в области политической экономии и государственного управления, но я все же чувствовал себя обязанным добавить социологию. медиа-исследования, когнитивная психология, теория коммуникации и даже искусственный интеллект.

Обсуждение поста напомнило мне кампанию Apple 1997 года по идее «Думай иначе». Одна из рекламных роликов называлась «За сумасшедших». Это был манифест для людей, которые опровергают условности, бросают вызов ортодоксии и нарушают статус-кво.

За сумасшедших.

Неудачники.
Повстанцы.
Возмутители спокойствия.
Круглые штифты в квадратных отверстиях.
Те, кто видит вещи по-другому.
Они не любят правила.
И они не уважают статус-кво.

Вы можете цитировать их, не соглашаться с ними, прославлять или поносить их.
Единственное, что вы не можете сделать, это игнорировать их.

Потому что они все меняют.
Они подталкивают человечество вперед.
В то время как некоторые считают их сумасшедшими, мы видим гения.

Потому что люди, которые достаточно безумны, чтобы думать
, что они могут изменить мир, — это те, кто это делают.

Подобно тому, как Apple чествовала повстанцев, я думаю, что пора отпраздновать катализаторы.Оба стремятся изменить мир, но делают это по-разному. Мятежники разрушают стены, а катализаторы строят мосты. Повстанцы пытаются ниспровергнуть статус-кво, в то время как катализаторы стремятся его изменить.

Итак, в стиле Think Different, я предлагаю следующий манифест:

Вот катализаторы.

Разъемы.
Синтезаторы.
Ключи граничные.
Те, кто не в порядке.
Те, кто живут посередине.
Они не любят границ.
Они находят способ принадлежать даже там, где они не нужны.

Их можно толкнуть, вытолкнуть или отодвинуть в сторону.
Единственное, что вы не можете сделать, так это положить их в коробку.

Потому что они соединяют вещи.
Они наводят мосты и находят нити.
Хотя некоторые видят в них раздражение, мы видим в них вдохновение.

Потому что люди, которые достаточно безумны, чтобы думать
, что они могут изменить мир, — это те, кто это делают.

В оригинальной рекламе Apple фигурировало множество замечательных бунтовщиков, от Альберта Эйнштейна и Боба Дилана до Джима Хенсена и Пабло Пикассо.

Пандемия

привела к всплеску краж автомобилей и каталитических нейтрализаторов — советник Forbes

Редакционное примечание: Forbes может получать комиссию за продажи по партнерским ссылкам на этой странице, но это не влияет на мнения или оценки наших редакторов.

Getty

Вы можете добавить «больше угнанных автомобилей» в свой ретроспективный список вещей, которые пошли не так в 2020 году.Предварительный анализ Национального страхового бюро по борьбе с преступностью (NICB) показывает, что в 2020 году количество угонов автомобилей увеличилось на 9,2%, что полностью изменило двухлетний спад угонов транспортных средств. В 2020 году было угнано 873080 автомобилей по сравнению с 799644 угонами в 2019 году.

Каждый месяц в 2020 году наблюдалось увеличение количества угонов автомобилей по сравнению с 2019 годом. Каждый месяц с июня 2020 года по декабрь 2020 года увеличивалось двузначным числом по сравнению с предыдущим годом. По словам президента и генерального директора NICB Дэвида Глэу, всплеск угонов автомобилей в 2020 году ознаменует собой наибольшее количество угонов за один год за последнее десятилетие со значительным отрывом.Он говорит, что причина всплеска потребует тщательной разведки.

«Скорее всего, способствующими факторами являются такие факторы, как пандемия, экономический спад, потеря программ помощи несовершеннолетним, а также ограничения государственного бюджета и ресурсов», — говорит Глау.

Он добавляет, что самодовольные владельцы автомобилей также могут привести к большему количеству случаев кражи. Воры могут искать автомобили, припаркованные на том же месте или там, где владельцы не принимают надлежащих мер предосторожности для защиты своих автомобилей.

NICB рекомендует четырехуровневый подход для снижения риска угона автомобиля:

  • Здравый смысл. Выньте ключи из замка зажигания, заприте все двери и окна и припаркуйтесь в хорошо освещенных местах.
  • Предупреждающие устройства. Если ваш автомобиль не оборудован звуковой сигнализацией, вы можете купить сигнализацию на вторичном рынке.
  • Визуальные средства отпугивания. Вы можете использовать визуальные устройства, такие как тормозные замки, хомуты колонок и замки рулевого колеса.
  • Иммобилизирующие устройства. Такие устройства, как интеллектуальные ключи, предохранители, аварийные выключатели, беспроводная аутентификация зажигания, а также выключатели стартера, зажигания и топливного насоса, могут помочь предотвратить воровство от обхода зажигания и включения горячей проводки в автомобиле.
  • Устройства слежения. Эти устройства используют GPS и беспроводную технологию для удаленного наблюдения за вашим автомобилем. Если автомобиль перемещен, система предупредит вас и может помочь правоохранительным органам вернуть украденный автомобиль.

Кражи каталитических нейтрализаторов резко увеличиваются по всей стране

Каталитические нейтрализаторы требуются во всех бензиновых легковых и грузовых автомобилях в США.S. с 1975 года. Они являются частью выхлопной системы автомобиля и помогают снизить токсичные выбросы и загрязняющие вещества. Каталитические конвертеры также содержат драгоценные металлы — палладий, платину и родий, которые в настоящее время продаются по высокой цене на черном рынке.

По всей стране растет количество краж каталитических нейтрализаторов. Например, полицейские управления в таких городах, как Даллас, Гонолулу, Миссула, Монтана, Орландо, Рочестер, Нью-Йорк и Сан-Франциско, сообщили о всплеске краж каталитических нейтрализаторов в 2021 году.Департамент полиции Оушенсайд ожидает, что кражи каталитических нейтрализаторов увеличатся на 30% в следующие два года в округе Сан-Диего.

Департамент полиции Филадельфии сообщил о росте краж каталитических нейтрализаторов из гибридных автомобилей. Скорее всего, это связано с тем, что гибриды перерабатывают меньше выхлопных газов, что может привести к меньшему загрязнению, чем стандартные преобразователи, и иметь более высокую стоимость на черном рынке.

В то время как вор может заработать несколько сотен долларов за каталитический нейтрализатор, ремонт автомобиля в случае кражи может стоить около 2000 долларов. Вот несколько советов по снижению риска кражи каталитического нейтрализатора:

  • Парк в гараже или на хорошо освещенном месте
  • Парк возле зон с интенсивным движением или у входов в дома
  • Приварите каталитический нейтрализатор к автомобилю
  • Выгравируйте идентификационный номер автомобиля (VIN) на каталитическом нейтрализаторе
  • Приобретите защитное устройство каталитического нейтрализатора, например «кошачий ремень» или «кошачий зажим».
  • Откалибруйте автомобильную сигнализацию или охранную систему для обнаружения вибрации
  • Установите камеры там, где вы паркуетесь

Страхование угнанных автомобилей и каталитических нейтрализаторов

Если у вас нет соответствующего вида страхования автомобиля, вы можете застрять в оплате из кармана, чтобы заменить автомобиль, если он был украден, или отремонтировать, если вор похитит ваш каталитический нейтрализатор.К счастью, есть вид страхования, который оплачивает эти проблемы.

Комплексное страхование автомобилей покрывает проблемы, связанные с угоном, включая угнанные автомобили и украденные автомобильные детали (например, каталитический нейтрализатор). Согласно последним данным Национальной ассоциации комиссаров по страхованию, средняя стоимость комплексного страхования по стране составляет около 160 долларов в год.

Если ваш автомобиль или его части украдены и у вас есть полная страховка, ваша страховая компания оплатит замену или ремонт автомобиля.Вы будете нести ответственность за свою франшизу, то есть сумму, которую вы должны заплатить из своего кармана при выплате страхового возмещения. Например, если у вас франшиза в 500 долларов, а замена каталитического нейтрализатора стоит 2000 долларов, страховой платеж составит 1500 долларов.

Даже если вор потерпел неудачу, действует комплексная страховка. Например, если вор повредил вашу дверь при попытке взлома, ремонт будет оплачен за счет комплексной страховки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *