无焰之火

时间:2024-07-03 21:17:08

拿支手电筒去看看你车里的催化式尾气净化器,看看燃烧究竟是怎么回事

对一个化学家来说,燃烧意味着一种燃料与氧气的快速结合,称为氧化。例如,你也可以说:“核电站没起火,只有‘快速氧化事件’。”这句话曾使三里岛的官员们获得了1979年的“花言巧语奖”。

当汽油或者天然气在空气中燃烧时,会产生明亮的火焰——传统意义上的火焰。但是也有其他方法,可以使这些燃料与氧气快速结合。你车里的催化式尾气净化器就是个极好的例子。大多数净化器包含有一个镶嵌着铂、钯或铑的蜂窝陶瓷(这就是我们常说的三元催化器)。除了其他作用之外,这些金属可将它们表面的氧气分子分解成一个个更活泼的氧原子,这些氧原子可以在比火焰温度低的条件下与燃料结合。

这种装置用在汽车里就可以消耗未完全燃烧的燃料以减少它们的污染。但是如果你给催化尾气净化器更充分的燃料——比如说,用一个熄灭的气焊枪对着它不停放地吹——它就会一直保持红热状态,虽然那些气体在与陶瓷相遇前并不热,你也看不到火焰。

只有达到200℃以上的温度时催化剂才开始工作,所以你必须先对催化剂加热。我采用的方法是先用点燃的气焊枪来加热蜂窝陶瓷,然后迅速地关掉和打开气焊枪的燃气开关以使火焰熄灭。

这些金属可将它们表面的氧气分子分解成一个个更活泼的氧原子,这些氧原子可以在比火焰温度低的温度下与燃料结合。由于将净化器加热到正常工作温度需要一定时间,所以汽车在城市道路上行驶要比在高速公路上行驶造成更多的污染。

这些金属可将它们表面的氧气分子分解成一个个更活泼的氧原子,这些氧原子可以在比火焰温度低的温度下与燃料结合。

由于生产三元催化器需要使用昂贵的金属材料,所以这对汽车制造商而言是很不幸的。福特汽车公司曾经为了获得持久的货源,在钯市场上做投机买卖而损失了10亿美元。但与充满尾气的城市相比,这只能算是一个很小的代价。

资料可见于:gayscience.com/noflamefire

如何使金属无焰燃烧

你需要

□ 催化式尾气净化器

□ 气焊枪

□ 钢锯

□ 安全眼镜

1 从汽车配件商店或者废物堆积场找到一个催化式尾气净化器。

2 用钢锯将它从进气口和出气口的正中间切成两半。净化器有两块蜂窝陶瓷,一端一个,你应从它们之间的空隙处切开。

3 当你把它们切成两块并能看到蜂窝陶瓷时,仔细地切割金属的裂缝,直到能把它弯曲到蜂窝陶瓷突显出来为止。(两块蜂窝陶瓷使用略微不同的催化剂,但两者都有效。)

4 将蜂窝陶瓷放在一个阻燃的平面上,并在一端点燃焊枪,直到陶瓷的一小块被完全烧得红热。

5 迅速关掉燃气使火焰完全熄灭,然后立即重新开启燃气开关。此过程不要超过1秒。

6 将没有火焰的气焊枪对着陶瓷上的燃烧点吹气。这时你将看到气体吹到的那个点被烧得红热,虽然此时气焊枪并没有被点燃。

7 如果燃烧点熄灭了,可点燃气焊枪再试一次。你必须在燃烧点烧到红热时使未点燃的气流通过它。