Ученые из Кардиффа открыли новые, неожиданные сферы применения золота – благородного металла, которые считается химически «неинтересным», так как практические не вступает в реакции с другими веществами.
Исследователи из Школы Химии (School of Chemistry) стали одними из первых, кто начал заниматься развитием революционного потенциала золота, способного ускорять и оптимизировать химические процессы в самых разных отраслях промышленности – от получения пластика до производства экологически чистой энергии. Работа ученых показывает, что основные преимущества этого металла как катализатора заключаются в долгом сроке его службы, необычно высокой реакционной способности и специфичного соответствия по отношению к желаемому продукту.
«Золото очаровывает людей тысячелетиями, в основном из-за своей устойчивости к коррозии и вытекающей из этого не увядающей красоты», — говорит директор Института катализа Кардиффа (Cardiff Catalysis Institute, CCI), профессор Грэм Хатчингс. «Тем не менее, при расщеплении на наночастицы, содержащие всего лишь несколько сотен атомов, золото не только меняет цвет, оно становится невероятно реакционным, противореча старой поговорке о том, что «не все золото, что блестит». Наше исследование эффективности наночастиц золота в химических и биологических процессах показывает, что в этой форме оно вступает в реакцию быстрее, легче и энергетически более эффективно, чем многие другие катализаторы».
Как перерабатывают автомобильные катализаторы
На катализе основано производство 80-90% всех товаров. Он предполагает наличие материала, не являющегося реактантом и ускоряющего определенную химическую реакцию без необходимости в увеличении ее температуры. Широко использовавшиеся катализаторы, которые, например, содержат ртуть, доказали свою неэффективность, опасность для окружающей среды и здоровья человека. Ученые же удалось обнаружить, что золото – это не только заслуживающая внимания альтернатива, но в некоторых случаях самый лучший катализатор из всех возможных.
Профессор Грэм Хатчингс верит, что золото обладает потенциалом сохранять жизни, улучшать здоровье человека и очищать окружающую среду: «Слишком много процессов; они производят много отходов и мало продукта. Благодаря катализу, основанному на золоте, мы можем сократить количество выбрасываемых отходов и увеличить продуктивность множества процессов. Чем больше мы узнаем об этом драгоценном металле, тем больше я чувствую, что общество неправильно его оценивает».
«Одним из наших первых открытий стало то, что золото – это лучший катализатор образования винилхлорида – основного компонента производства ПВХ, а также то, что оно обладает потенциалом заменить опасный для окружающей среды ртутный катализ, и это может быть главным преимуществом для общества. Золото также находит свое применение в качестве катализатора для окисления монооксида углерода до диоксида углерода. Существует возможность использовать этот процесс во время стихийных бедствий, когда человек попадает в замкнутое пространство, например, шахту, и появляется необходимость удалить отравляющий монооксид углерода (СО) из воздуха. Тем не менее, существует и мирная сфера использования – в домашних условиях – для оборудования, которое может представлять опасность с точки зрения выделения CO в результате недостаточного сгорания, например, газонагревателей, кухонных плит, бензиновых двигателей», — добавляет профессор Хатчингс.
Палладий из Катализатора. Проще простого! Часть 2.. Новый метод!
Технологии катализа постоянно развиваются в стремлении достигнуть новых уровней активности и избирательности необходимых обществу химических продуктов. Золото в качестве катализатора может позволить лучше использовать драгоценные металлы и развивать новые, «зеленые» источники топлива, пластика и других химикатов из возобновляемых источников, например, кукурузного крахмала, глицерина и вторсырья. Более разумное применение катализа также снизит потребление энергии и поможет в децентрализации такой деятельности, как очистка воды и мелкомасштабная выработка электричества.
Сегодня в Институте катализа Кардиффа занимаются изучением возможности использовать золото в качестве катализатора «холодного запуска» в выхлопных системах автомобилей. Это должно сократить выбросы углерода. Активность имеющихся на сегодняшний день катализаторов зависит от температуры выхлопов. Это означает, что большая часть выбросов CO и NOx попадает в атмосферу в течение первых нескольких минут после пуска двигателя. Золото может «работать» при более низких температурах, чем обычные катализаторы, и таким образом действовать на более раннем этапе. Перевод С.Верхозина для сайта zolotodb.ru
Источник: zolotodb.ru
Как достать драгметаллы из катализатора?
Вред, наносимый все возрастающим количеством автомобилей в мире, все более ощутимо стал сказываться на общем состоянии экологии на Земле. Именно поэтому, фиксируя ухудшение состояние воздуха, в 70-х годах прошлого столетия было принято решение оснащать новые транспортные средства специальным фильтром — каталитическим нейтрализатором автомобильных выхлопов. Причем делать это необходимо еще на сборочном конвейере на заводе.
Учитывая принцип работы агрегата, была предопределена его конструкция и место расположения. Где же размещается катализатор и как он функционирует? Разберем эти аспекты подробнее.
Конструктивные особенности катализатора
Каталитический нейтрализатор внешне похож на утолщенную трубу, внутри которой размещается наполнитель, иначе говоря монолит. Внешний корпус изготавливается из стали, так как его задача заключается в предохранении более нежного монолита от разных воздействий. Это может быть камень или иное препятствие. Также при наезде авто в лужу холодная вода непременно попадет на горячий корпус катализатора и без защиты может нанести вред наполнителю. От всего этого и защищает внешний прочный стальной корпус катализатора.
В выхлопную систему авто корпус катализатора крепится с помощью входного и выходного патрубков, которые также оснащены специальными датчиками: лямбда-зондами. Один из них — входной — фиксирует состав отработанных газов, а выходной констатирует насколько качественно выхлопы очищенных от вредных составляющих.
Наполнитель — основной компонент фильтра, ведь именно он отвечает за преобразование автовыхлопов. Матрица с огромным количеством мелких сквозных каналов изготавливается из керамики. Вторым материалом при производстве монолита выступают тонкие стальные листы. В таком случае они спиралевидным образом скручиваются и помещаются внутрь корпуса.
Особенность наполнителя — это напыление (каталитический слой), которым покрывается монолит. В составе напыления драгоценные металлы платиновой группы: платина, палладий, родий или иридий. Выбор данных металлов-платиноидов обусловлен их способностью ускорять химическую реакцию окисления, как только отработанные газы заполнят поры матрицы наполнителя и соприкоснутся с напылением (каталитическим слоем).
Как только замечено падение тяги двигателя, а также усложняющийся набор заданной скорости, наблюдается появление в салоне металлического запаха — это значит, что катализатор вышел со строя. Пора деталь демонтировать из выхлопной системы авто и правильно утилизировать.
Но зная, что в составе напыления есть драгоценные металлы, многие владельцы ТС задумываются о том, как достать драгметаллы из катализатора.
Лучше всего поручить извлечение и утилизацию отработанного катализатора нашей специализированной компании. Будет ли работать ТС без катализатора автомобильного, если его убрать. Будет: тяга мотора восстановится, расход топлива уменьшится. Однако на таком авто не получиться въехать в целый ряд стран из-за ограничений.
Источник: katalizatoroff.ru
Какие драгоценные металлы содержатся в катализаторе?
Автомобили перестали быть объектами роскоши, теперь это просто средства передвижения, но иногда им требуется ремонт и замена деталей, часто дорогостоящих. И оказалось, что можно сэкономить при ремонте, если сдать на переработку запчасть в специальный пункт приема. Конечно, речь идет не обо всех поломанных деталях, а только о некоторых. В частности, это касается автомобильных катализаторов, которые содержат в составе драгоценные металлы. Следует рассмотреть, какие именно драгметаллы присутствуют в составе нейтрализаторов и можно ли заработать, если сдать их.
Катализатор: что это?
Металлы в нейтрализаторе: какие и сколько?
Все зависит от требований
Драгметаллы можно извлечь?
Катализатор: что это?
Катализатор представляет собой компонент выхлопной системы автомобиля, который используется для обезвреживания компонентов сгорания топлива, подаваемых в окружающую среду. Запчасть состоит из металлического корпуса, внутрь которого помещена конструкция со структурой, схожей с пчелиными сотами, что обеспечивает большую площадь соприкосновения поверхности с газами. Сотовая структура может быть металлической либо керамической, покрытая каталитическими элементами в виде тончайшего слоя драгметаллов.
Строение автомобильного нейтрализатора
Структура автомобильного нейтрализатора напоминает небольшой цилиндр. Основной корпус изделия изготовлен из плотного листа металла, который предотвращает возможность перегрева устройства и сильных механических повреждений. Каталитический конвертер также имеет несколько патрубков на разных концах корпуса, соединяющих устройство с одной стороны с двигателем, а с другой стороны с глушителем.
Внутри прочного устройства находится основная часть, которая и отвечает, собственно, за качественное очищение отработанных газов. Внутренняя составляющая изделия имеет форму пластины или матрицы, поверхность которой разбита на равные каналы, напоминающие своим строением шахматную доску. Важной особенностью является уникальное напыление, располагающееся на каналах. Уникальность заключается в составе из ценных металлов, обеспечивающих быстроту и качественность очищения выхлопа.
Последовательная деятельность всех компонентов нейтрализатора направлена на:
- Преобразование окиси азота и угарного газа в азот и углекислый газ.
- Снижение процентного содержания, не перегоревшего углеводорода в составе выхлопа.
Металлы в нейтрализаторе: какие и сколько?
Катализаторы устаревших авто могут содержать напыления таких металлов, как серебро или его сплавы, золото, платиноиды. Всего в них содержится до 36 грамм драгметалла на изделие. Современные транспортные средства выпускаются с нейтрализаторами, в которых содержатся металлы платиновой группы. В состав нейтрализаторов входит родий, палладий и платина. Исключением являются определенные немецкие и английские автомобили, в которых может встречаться иридий.
Катализатор исправно служит до пробега 200 тысяч километров. Это считается нормой для большинства моделей. После его замены стоит хорошо задуматься, прежде чем выбросить деталь на свалку. Унция платины (31,1 грамм) стоит 800 долларов, а родия – до 12000 долларов. Эти металлы являются благородными, поэтому стоят вдвое дороже золота.
По этой причине они не просто привлекают множество людей. Занятых поиском ценных материалов, существуют промышленные компании, занимающиеся переработкой вторичного сырья.
В катализаторах драгметаллы находятся в виде сплавов. Их соотношение зависит от марки автомобиля, типа мотора, страны, для которой выпущена деталь. В дизельных двигателях больше платины, а в бензиновых палладия и родия. Автомобильный нейтрализатор в среднем весит 1,2 кг, при этом родия в нем содержится примерно 0,15 г на кг веса, платины до 1,5 г на кг, палладия до 1,4 г на кг. В автомобилях с большим объемом двигателя содержатся более дорогостоящие катализаторы.
Все зависит от требований
Наиболее дорогие автокатализаторы
Признаки, по которым можно понять ценность катализатора:
- Объем мотора. Чем больше объем ДВС, тем выше цена и значительнее масса нейтрализатора.
- Страна выпуска. В отечественных нейтрализаторах применимо меньше драгметаллов, в частности, палладия.
- Класс экологичности. В катализаторах стандарта Евро 2 и 3 содержится родий и палладий, в Евро 4 и 5 присутствует платина.
- Степень износа. Соты выгорают и забиваются в процессе эксплуатации авто, поэтому чем больше пробег, тем меньше цена.
Получается, что автокатализаторы, которые дороже всего в приемке, представляют собой изделия последних годов выпуска от техники с объемными моторами стандарта Евро-5.
Можно ли извлечь даргметаллы из катализатора?
Из катализатора удается выделить ценные металлы. Сначала его внутреннее содержимое измельчается, а потом из нее выделяются вещества посредством реакции выщелачивания смесями, которые оказывают окислительное действие. Палладий еще подвергается электродуговому нагреванию и гальванике. Это трудоемкие процессы, которые невозможно реализовать в кустарных условиях, так как требуется привлекать реактивы и специализированное нагревательное оборудование, что сопровождается крупными финансовыми вложениями.
Выход металла получается небольшой. Можно получить всего 0,1 грамма с примесями, например, с окисью алюминия, что существенно снижает стоимость полученного продукта. За него можно получить 200 рублей, и то в лучшем случае. Если соотнести полученную прибыль с затратами, то это нельзя считать хорошим вложением. Это еще одна причина, по которой практически никто не занимается таким извлечением в домашних условиях.
Целесообразно и экономически выгодно осуществлять переработку десятков и сотен автомобильных катализаторов одновременно. Это осуществляется промышленными компаниями в больших масштабах. Проще всего сдать ненужные компоненты им на переработку, получив за это денежное вознаграждение, не прилагая каких-то особых усилий. Предприятие выплатит примерно 70-80% от стоимости извлеченного металла.
Конечно, сильно разбогатеть, сдав один катализатор, не получится, но можно получить приятный бонус за ненужную запчасть, при этом снизить свои расходы на покупку новой. Рекомендуется воспользоваться такой возможностью.
Для чего скупают в России автомобильные катализаторы
Сегодня рынок драгоценных металлов буквально лихорадит. Это вызвано последствиями вирусной пандемии, резким ухудшением экономической ситуации в мире. Сейчас буквально за неделю цены могут «прыгать» в разные стороны. Даже во время общемирового кризиса 2008 года, который привел к сумасшедшей инфляции, такого не происходило.
Например, стоимость родия может изменяться за сутки на 30%. Из-за снижения производственных мощностей предприятий потреблять металл стали гораздо меньше. Кроме того, добыча руды сократилось. Поэтому прием отработавших автомобильных катализаторов является как нельзя более актуальным.
Извлечение палладия
С целью отделения палладия можно воспользоваться химическими методами, что применяются и к платине. Но в таком случае очень редко в конечном итоге получается чистый металл без каких-либо примесей. С целью добычи подобного вещества иногда используются также гальванический метод или электродуговое нагревание.
Самым же действенным способом, используя который можно получить максимально чистый палладий, является повышение температуры металла до 500 градусов и одновременное его фторирование. В результате проведения такого процесса получается фтористый палладий, при охлаждении до температуры около 100 градусов его расщепляют с использованием минеральной кислоты.
Воспользовавшись подобной технологией, можно получать практически весь палладий, что есть в автомобильных катализаторах.
В современной промышленности существуют и некоторые другие действенные способы добычи драгоценных материалов из отработанных катализаторов. Обычно они дают возможность получать чистые металлы.
Недостатком их является необходимость сразу большого количества катализаторов для переработки, поскольку ради небольшого количества нет смысла начинать процесс. Кроме того, в таком случае существуют немалые материальные затраты на покупку всех необходимых катализаторов.
Как достать родий?
Родий извлекают из самородной платины. Сырую самородную платину помещают в фарфоровые котлы, после чего обрабатывают царской водкой при нагревании в течение суток.
Можно ли погладить куртку из кожзама? Можно ли погладить куртку из полиэстера? Можно ли похудеть с помощью скандинавской ходьбы? Можно ли покрыть лаком старый паркет? Можно ли полировать зубной пастой? Можно ли поливать капусту сверху? Можно ли пользоваться своим постельным бельем в поездах?
Можно ли поменять дату вылета Ryanair? Можно ли поменять загранпаспорт в Мфц? Можно ли поминать усопших перед Пасхой?
Особенности добычи палладия
Для извлечения палладия из автомобильного катализатора можно применять техники, описанные выше. Но в таком случае полученный металл включает в себя множество примесей, что снижает его ценность. Наиболее действенным способом добычи палладия из автомобильных деталей считается электродуговое нагревание (гальванический метод).
Метод фторирования позволяет выделить практически весь палладий, что содержит в себе автомобильный катализатор.
Сколько стоит катализатор на металлолом?
Какие виды катализаторов можно сдать на лом
| Тип катализатора | Доставка на склад от 1 кг | Самовывоз от 1кг |
| В сборе импортные (от иномарок) | 1500 руб. | 1500 руб. |
| Колотые импортные (от иномарок) | от 3000 руб. | от 3000 руб. |
| Керамические отечественные (российские) | 1100 руб. | 1000 руб. |
| Металлические отечественные (российские) | 600 руб. | 500 руб. |
Промышленное извлечение драгоценных металлов
Выгодно заниматься извлечение вещества – катализатора можно только в промышленном случае, когда одно и то же количество реактива способно отделить драгоценный металл ни с одного, а сразу с нескольких сотен катализаторов. Этим пользуются и специальные пункты по скупке металлолома и автомобильных комплектующих. Например, они скупают автомобильные аккумуляторы, ради последующего извлечения из них свинца, который затем выгодно продается производителям аккумуляторных батарей.
Точно также они поступают и с катализаторами. Поэтому выгодней всего просто продать катализатор скупщику и получить от этой операции гораздо больше финансовой выгоды, чем от попыток самостоятельно извлечь металлы.
Промывка катализатора автомобиля своими руками
Мастера СТО в один голос утверждают, что катализатор не подлежит ремонту, и единственный способ восстановления его работоспособности – это замена новым. Отремонтировать отработавший свой ресурс узел действительно невозможно. Стоит помнить, что данная деталь является расходной и рано или поздно подлежит замене.
Однако если катализатор просто забился, продлить срок его эксплуатации поможет очистка или промывка. Сделать это можно самостоятельно, не обращаясь к дорогостоящим специалистам.
Промывку катализатора каждый водитель может произвести своими силами
Чем и как промыть
С задачей промывки засорённого катализатора хорошо справляется жидкость для карбюраторов или этанол. Процедуру проводят в пластмассовой таре. Катализатор снимают с автомобиля, проверяют на предмет сильных повреждений и приступают к очистке.
Соты обильно поливают очищающей жидкостью, затем деталь заворачивают в несколько слоёв ткани и вертикально устанавливают в пластмассовую тару. Через 30 минут соты промывают струёй горячей воды.
После промывки водой катализатор продувают для проверки проходимости сот. Если воздух проходит с трудом, деталь снова поливают жидкостью и промывают водой. После полной очистки деталь хорошо продувают сжатым воздухом и тщательно просушивают мощным феном.
При критическом загрязнении процедуру приходится повторить 3–4 раза или воспользоваться более агрессивным средством. Для промывки берут керосин и разводят его в пропорции 4:1 растворителем 646 или ацетоном. В полученный раствор катализатор погружают на сутки, затем продувают или проводят описанную выше чистку аэрозолем для карбюраторов и промывку.
Видео: как прочистить пеной
Это важно! Выполнять очистку в ванной комнате нельзя, поскольку жидкость для карбюратора способна разъесть эмаль ванны и навредить другим деталям интерьера.
Механическая очистка
Удалить загрязнения, скопившиеся на внешней стороне катализатора, можно мелкой наждачной бумагой. Наждачка поможет в случае несильного загрязнения детали. Удалять нагар нужно аккуратно, чтобы при излишнем трении не повредить соты. После чистки катализатор продувают струёй сжатого воздуха.
Как почистить катализатор не снимая с машины
Для промывки и профилактического обслуживания катализаторов промышленность предлагает специальную жидкость, например, Hi-Gear HG3270. Её выливают в бензобак до заправки. Как только двигатель начинает работу, жидкость приступит к чистке катализатора. Скопившаяся сажа самостоятельно удалится через выхлопную трубу. Конечно, это не понравится экологам, но двигатель начнёт работать лучше.
Источник: agarkova-vv.ru