แพลตตินัมซึ่งเป็นหนึ่งในโลหะที่หายากและมีราคาแพงที่สุดในโลกอาจต้องตกงานในไม่ช้านี้ แพลตตินั่มเป็นที่รู้จักสำหรับเสน่ห์ในแหวนหมั้น แพลทินัมยังมีคุณค่าในด้านความสามารถในการเริ่มปฏิกิริยาเคมีแบบกระโดด เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ยอดเยี่ยม สามารถเปลี่ยนโมเลกุลที่ขัดแย้งให้กลายเป็นเพื่อนที่รวดเร็วได้ แต่การจัดหาโลหะของโลกมีจำกัด ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงพยายามเกลี้ยกล่อมวัสดุที่ไม่ใช่แพลตตินัม—ไม่ใช่แม้แต่โลหะ—ให้ทำตัวเหมือนที่มันเป็น
เป็นเวลาหลายปีที่แพลตตินัมได้นำเสนอเบื้องหลังของแคทาลิติกคอนเวอร์เตอร์
ซึ่งกำจัดมลพิษที่เป็นอันตรายออกจากไอเสียรถยนต์ นอกจากนี้ยังเป็นหนึ่งในโลหะหายากจำนวนหนึ่งที่เคลื่อนที่ไปตามปฏิกิริยาเคมีในอุตสาหกรรมที่มีชื่อเสียงหลายแห่ง และตอนนี้เทคโนโลยีพลังงานสะอาดได้เปิดตลาดใหม่และกำลังเติบโตสำหรับโลหะ อุปกรณ์แปลงพลังงาน เช่น เซลล์เชื้อเพลิง ได้รับการพัฒนาเพื่อให้พลังงานแก่ยานยนต์ไฟฟ้าบางประเภท อาศัยคุณสมบัติเร่งปฏิกิริยาของแพลตตินัมในการเปลี่ยนไฮโดรเจนให้เป็นไฟฟ้า แม้แต่การผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเองก็ขึ้นอยู่กับแพลตตินั่ม
Liming Dai นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุจาก Case Western Reserve University ในคลีฟแลนด์กล่าวว่าหากไม่มีสารทดแทนแพลตตินัมที่ถูกกว่า เทคโนโลยีพลังงานสะอาดเหล่านี้จะไม่สามารถแข่งขันกับเชื้อเพลิงฟอสซิลได้
เพื่อลดแรงกดบนแพลตตินั่ม Dai และบริษัทอื่นๆ กำลังทำวิศวกรรมวัสดุใหม่ที่มีพลังเร่งปฏิกิริยาเช่นเดียวกับแพลตตินั่มและโลหะอื่นๆ โดยไม่มีป้ายราคาสูง นักวิจัยบางคนกำลังแทนที่โลหะราคาแพงด้วยโครงสร้างที่ถูกกว่าและมีปริมาณมากขึ้น เช่น คาร์บอน คนอื่นหันมาใช้ชีววิทยาโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่วิวัฒนาการมาหลายปีเป็นแรงบันดาลใจ และเมื่อแพลตตินั่มเหมาะที่สุดสำหรับงานจริงๆ นักวิจัยกำลังปรับแต่งวิธีการใช้เพื่อให้ได้ผลตอบแทนที่คุ้มค่ามากขึ้น
เคลื่อนตัวไปทางขวา
ตัวเร่งปฏิกิริยาคือฮีโร่ที่ไม่ได้รับการกล่าวถึงของปฏิกิริยาเคมีที่ทำให้สังคมมนุษย์กลายเป็นคนขี้ขลาด เครื่องจับคู่โมเลกุลเหล่านี้ใช้ในการผลิตพลาสติกและยา การแปรรูปปิโตรเลียมและถ่านหิน และปัจจุบันเป็นเทคโนโลยีพลังงานสะอาด ตัวเร่งปฏิกิริยายังอยู่ภายในร่างกายของเรา ในรูปของเอนไซม์ที่แบ่งอาหารให้เป็นสารอาหารและช่วยให้เซลล์สร้างพลังงาน
ความพยายามน้อยลง
ตัวเร่งปฏิกิริยาลดปริมาณพลังงานที่จำเป็นในการทำปฏิกิริยาเคมี วัสดุเริ่มต้นและผลิตภัณฑ์สุดท้ายเหมือนกัน แต่ตัวเร่งปฏิกิริยาเสนอเส้นทางที่ง่ายกว่าในการไปมาระหว่างทั้งสอง
กราฟพลังงานกระตุ้นของตัวเร่งปฏิกิริยา
อี. ออตเวลล์
ในระหว่างปฏิกิริยาเคมีใดๆ โมเลกุลจะทำลายพันธะเคมีระหว่างหน่วยการสร้างอะตอมของพวกมัน แล้วสร้างพันธะใหม่กับอะตอมที่แตกต่างกัน เช่น การแลกเปลี่ยนคู่กันที่การเต้นรำแบบสี่เหลี่ยม บางครั้งความสัมพันธ์เหล่านั้นก็แตกหักได้ง่าย: โมเลกุลมีคุณสมบัติบางอย่างที่ปล่อยให้อะตอมหลุดออกจากโมเลกุลอื่น แต่ในการเป็นหุ้นส่วนที่มั่นคง โมเลกุลมีเนื้อหาตามที่เป็นอยู่ อยู่ด้วยกันเป็นเวลานานมาก บางคนอาจเปลี่ยนคู่ครองในที่สุด แต่ไม่มีความคลั่งไคล้ในการทำลายพันธะและสร้างใหม่
ตัวเร่งปฏิกิริยาทำให้การแตกหักและการสร้างใหม่เกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยการลดพลังงานกระตุ้น ซึ่งเป็นปริมาณพลังงานขั้นต่ำที่จำเป็นในการเกิดปฏิกิริยาเคมี ผลิตภัณฑ์เริ่มต้นและสิ้นสุดยังคงเหมือนเดิม ตัวเร่งปฏิกิริยาเพียงแค่เปลี่ยนเส้นทาง สร้างทางหลวงลาดยางเพื่อเลี่ยงถนนลูกรังที่เป็นหลุมเป็นบ่อ ด้วยเส้นทางที่ง่ายกว่า โมเลกุลที่อาจใช้เวลาหลายปีกว่าจะทำปฏิกิริยาสามารถทำได้ในไม่กี่วินาทีแทน ตัวเร่งปฏิกิริยาไม่ได้ใช้ในปฏิกิริยาแม้ว่า เช่นเดียวกับนักบิน มันจูงใจให้โมเลกุลอื่นทำปฏิกิริยา แล้วมันก็จะโค้งคำนับออกมา
เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน เช่น ทำงานโดยทำปฏิกิริยากับก๊าซไฮโดรเจน (H 2 ) กับก๊าซออกซิเจน (O 2 ) เพื่อสร้างน้ำ (H 2 O) และไฟฟ้า เซลล์เชื้อเพลิงจำเป็นต้องแยกอะตอมของไฮโดรเจนและโมเลกุลออกซิเจนออกและสับเปลี่ยนให้เป็นโมเลกุลใหม่ หากไม่ได้รับความช่วยเหลือ การสับเปลี่ยนจะเกิดขึ้นช้ามาก แพลตตินั่มขับเคลื่อนปฏิกิริยาเหล่านั้นไปพร้อมกัน
กำลังเพิ่ม zip
ในเซลล์เชื้อเพลิง ตัวเร่งปฏิกิริยาช่วยให้อะตอมของไฮโดรเจนและออกซิเจนมีการสับเปลี่ยนกัน ก่อตัวเป็นน้ำ ในกระบวนการที่แสดง ไฮโดรเจนไอออนจะเคลื่อนที่ผ่านอิเล็กโทรไลต์ในขณะที่อิเล็กตรอนของไฮโดรเจนสร้างกระแส ไฮโดรเจนและออกซิเจนมาบรรจบกันที่แคโทด
เซลล์เชื้อเพลิง
อี. ออตเวลล์
แพลตตินัมทำงานได้ดีในปฏิกิริยาของเซลล์เชื้อเพลิงเพราะมันทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนและออกซิเจนในปริมาณที่เหมาะสม กล่าวคือ พื้นผิวแพลตตินัมดึงดูดโมเลกุลของแก๊ส ดึงพวกมันเข้ามาใกล้กันเพื่อให้เกิดความเร็วตามปฏิกิริยา แต่แล้วมันก็ปล่อยให้งานฝีมือของมันลอยได้อิสระ นักเคมีเรียกสิ่งนี้ว่า “การหมุนเวียน” — ประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถดึงโมเลกุล ช่วยตอบสนอง แล้วส่งกลับออกไปสู่โลก
credit : 1stebonysex.com 4theloveofmyfamily.com actuallybears.com affinityalliancellc.com agardenofearthlydelights.net albanybaptistchurch.org americantechsupply.net andrewanthony.org anonymousonthe.net armenianyouthcenter.org
