【2024年07月24日訊】（記者玉山編譯報導）美國道路上有數千萬輛汽車，每輛汽車都是空氣污染源。為了遏制這種污染，城市、州和聯邦政府制定了清潔空氣法，限制汽車產生的污染量。
其中一項汽車生產變革發生於 1975 年，採用了一種稱為催化轉換器的裝置來净化汽車尾氣。那麽催化轉換器到底有什麼作用呢？
什麼是催化轉換器？
催化轉換器是一種排放控制裝置。催化轉換器的作用是在有害污染物離開汽車排氣系統之前將其轉化為危害較小的排放物。
催化轉換器是非常簡單的設備，因此令人難以置信的是它們的影響有多大。
汽車引擎的空燃比
為了減少排放，現代汽車引擎準確控制著發動機燃燒的燃油量。試圖將空燃比控制在非常接近化學計量點，這是理想的空燃比。
燃料混合物
理論上，按照這個比例，所有燃料將利用空氣中的所有氧氣燃燒。對於汽油來說，化學計量比約為14.7:1，這意味著每磅汽油將燃燒14.7磅空氣。
在駕駛過程中，燃油混合物實際上與理想比例有很大差異。有時混合物可能較稀（空燃比高於 14.7），有時混合物可能較濃（空燃比低於 14.7）。
汽車引擎的主要排放物有：
• 氮氣（N2）：空氣中78% 是氮氣，其中大部分直接通過汽車引擎。
• 二氧化碳（CO2）：這是一種燃燒產物。燃料中的碳與空氣中的氧結合。
• 水蒸氣（H2O）：這是另一種燃燒產物。燃料中的氫與空氣中的氧結合。
儘管二氧化碳排放有可能導致全球暖化，但這些排放大多是良性的。由於燃燒過程從來都不是完美的，汽車引擎中也會產生少量更有害的排放物。催化轉換器旨在減少所有三種主要的有害排放物：
• 一氧化碳（CO） 是一種無色無味的有毒氣體。
• 碳氫化合物或揮發性有機化合物（VOC） 是煙霧的主要成分，主要由蒸發的未燃燒燃料產生。
• 氮氧化物（NO 和 NO2，統稱為 NOx）是煙霧和酸雨的主要來源，同時也會刺激人體黏膜。
催化轉換器如何減少污染
在化學中，催化劑是一種引起或加速化學反應而不影響其本身的物質。催化劑參與反應，但既不是反應物也不是它們催化的反應的產物。
在人體內，酵素是天然存在的催化劑，負責許多重要的生化反應。
在催化轉換器中，有兩種不同類型的催化劑在工作：還原催化劑和氧化催化劑。兩種類型均由塗有金屬催化劑（通常是鉑、銠和/或鈀）的陶瓷結構組成。
這個想法是創建一種結構，使催化劑的最大表面積暴露在廢氣流中，同時最大限度地減少所需催化劑的數量，因為材料極其昂貴。
大多數現代汽車都配備了三元催化轉換器。這是指它有助於減少的三種有害廢氣的排放。（下週續）◇
責任編輯：鍾義雲
