L08 汽车中的催化式排气净化器

世界上的大量汽车引起了主要的环境问题。排出的气体包括一氧化碳、氮的氧化物和未完全燃烧的烃。加铅汽油也包含有毒的铅化合物(四乙基铅)。一氧化碳毒性很大，阻碍了血红蛋白的携氧部位正常工作，导致血液不能再运输氧气了。氮的氧化物也是有害的，并且由于能形成硝酸而成为酸雨的一种来源。挥发性有机物在太阳光影响下与氮的氧化物反应，能造成光化学烟雾和臭氧污染(见L05中的插图)。
必须大量减少这些物质的释放，以保持环境的清洁。一种方法是使用催化式排气净化器(如L08插图所示)。一个催化式排气净化器由一个内含陶瓷结构的不锈钢空腔组成，陶瓷结构中带有由铂、钯、铑三种金属排列而成的狭窄通道。

这些金属作为不同种类的催化剂，其作用表现在:

1. 把有毒的一氧化碳氧化为二氧化碳;
   
2. 把氮的氧化物还原为氮气;
   
3. 把未完全燃烧的烃氧化为二氧化碳和水。

铅使多种催化剂中毒，因此装配了催化式排气净化器的汽车要使用不含铅的汽油。在催化式排气净化器中排出的气体的温度，有300 °C并只能保持十分之一秒。在这种条件下，氮的氧化物被还原为氮气，并且释放的氧气能氧化一氧化碳和未完全燃烧的烃。为了确保有足够的氧气，净化器内还包含一个λ-探针。它能够控制燃料/空气的平衡，所以随时会有足够的空气完全氧化存在的化学物质。