Katalysator - Katalysator für Motorrad

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Motorradkatalysator - Katalysator für Motorrad

Der Fahrzeugkatalysator, kurz: Kat, besteht aus einem Gehäuse und einem temperaturstabilen Keramikkern, der durch eine hohe Oberflächenrauigkeit eine sehr große Oberfläche (mehrere tausend Quadratmeter) aufweist.
Auf dieser Trägerkeramik (meist Aluminiumoxid und Ceroxide zur Sauerstoffspeicherung) befindet sich die eigentliche Katalysatorsubstanz, meist eine Legierung aus den Elementen Platin, Rhodium und Palladium.
Diese ermöglichen eine ausreichend schnelle Umsetzung von bis zu 90% der Verbrennungsschadstoffe Kohlenwasserstoffe, Kohlenstoffmonoxid und Stickoxide zu Kohlenstoffdioxid, Wasser und Stickstoff. Katalysatoren kommen in der Natur in vielfältiger Weise vor. In Lebewesen laufen fast alle lebensnotwendigen chemischen Reaktionen katalysiert ab (z. B. bei der Photosynthese, der Atmung oder der Energiegewinnung aus der Nahrung). Die verwendeten Katalysatoren sind meist bestimmte Eiweiße, die Enzyme.
Die Herabsetzung der Aktivierungsenergie durch positive Katalysatoren ist bei chemischen Reaktionen von großer (kommerzieller) Bedeutung. In mehr als 80 % aller chemischen industriellen Prozesse werden Katalysatoren eingesetzt. Ohne die Anwesenheit des Katalysators würde die jeweilige chemische Reaktion sehr viel langsamer oder gar nicht erfolgen. Deshalb sind Katalysatoren heutzutage kaum noch aus der Chemietechnik wegzudenken. Derzeit wird geschätzt, dass etwa 80 % aller chemischen Erzeugnisse eine katalytische Stufe in ihrer Wertschöpfungskette durchlaufen. Auch die negativen Katalysatoren haben in der chemischen Industrie eine gewisse Bedeutung erlangt, indem sie eingesetzt werden, wenn eine normalerweise explosionsartig verlaufende Reaktion industriell genutzt und kontrolliert werden soll (Beispiel: die Polymerisation von Metaldehyd aus Acetaldehyd) oder wenn ein bestimmtes Nebenprodukt ausgeschlossen werden soll. Auch im Bereich des Korrosionsschutzes werden Inhibitoren eingesetzt.
Hierbei muss beachtet werden, dass Inhibitoren im Gegensatz zu den Katalysatoren nach der Reaktion verändert vorliegen können. Entstehen bei Reaktionen mehrere Produkte, spielt die Selektivität eines Katalysators eine sehr wichtige Rolle. Dabei wird der Katalysator so gewählt, dass nur diejenige Reaktion beschleunigt wird, die das erwünschte Produkt erzielt. Verunreinigungen durch Nebenprodukte werden so weitgehend vermieden.
Aus der Sicht des Umweltschutzes wird durch den Einsatz von selektiven und aktiven Katalysatoren in der Regel Energie eingespart und die Menge an Nebenprodukten reduziert. Nicht minder bedeutsam für unsere Umwelt ist aber auch die Abgasnachbehandlung in der industriellen Produktion oder in Elektrizitätswerken. Im Falle der abgaskatalytischen Verfahren (z. B. in PKWs) werden unvermeidbare, gefährliche Substanzen in weniger gefährliche umgesetzt.

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