Het woord katalysator heeft meerdere betekenissen. In de scheikunde is het een stof die een chemische reactie beïnvloedt zonder zelf verbruikt te worden. Maar we kennen een katalysator ook als een onderdeel van een auto.
Laten we beginnen met de scheikunde. Een katalysator is een stof die een chemische reactie versnelt. Een voorbeeld: ammoniak in kunstmest maak je door waterstof-(H2) en stikstofmoleculen (N2) in contact te brengen met deeltjes vast ijzer. Het ijzer is hier de katalysator, die ervoor zorgt dat de moleculen uiteenvallen in losse atomen. Door de binding met ijzer komen de losse moleculen dicht genoeg bij elkaar om met elkaar kunnen reageren. Vervolgens worden ammoniakmoleculen (NH3) gevormd. We noemen dit het Haber-Boschproces. Het ijzer wordt niet verbruikt, zodra er NH3 is gevormd laat hij het molecuul los en het proces begint opnieuw.
In levende cellen, zoals van mensen, dieren en planten, worden katalysatoren enzymen genoemd. Een enzym is dus een biologische katalysator die zelf niet opgebruikt wordt. Zo zorgen enzymen bijvoorbeeld voor het afbreken van moleculen in voedsel en voor de opname van voedingsstoffen. Dat doen ze door de moleculen chemisch zo te veranderen dat het lichaam er iets aan heeft. Ook zorgen ze voor afweer tegen virussen en bacteriën.
Hoe goed een katalysator werkt is afhankelijk van de temperatuur en zuurgraad van de oplossing waarin het zijn werk doet.
Katalysator in een auto
In een auto is de katalysator een filter in de uitlaat, dat schadelijke stoffen zoals koolmonoxide, stikstofoxide en onverbrande koolwaterstof uit de uitlaatgassen haalt. Die worden vervolgens in de katalysator veranderd in stoffen die niet schadelijk zijn: koolstofdioxide, stikstof en waterdamp. De katalysator van een auto zit voor in het uitlaatsysteem. Binnenin zit een keramisch blok met de structuur van een honingraat. Die is geïmpregneerd met edelmetalen zoals platina, palladium en rhodium, die voor de katalyse zorgen. Vanwege milieueisen is een katalysator sinds 1992 verplicht.
Een katalysator kan ongeveer honderdduizend kilometer mee. De werking van de edelmetalen wordt steeds minder. Zo kun je merken dat de katalysator kapot is:
- Je ruikt het aan de nare lucht uit de uitlaat
- Meer uitlaatgassen, die blauwig van kleur zijn
- De auto maakt ratelende geluiden
- Het motorvermogen van de auto neemt af
- Er gaat een lampje branden
Rijd niet door met een auto als de katalysator stuk is. De motor wordt vuil wanneer de katalysator niet meer werkt.
Katalysator auto interessant voor dieven
De katalysator van een auto bevat waardevolle materialen zoals platina. Daardoor is het aantrekkelijk voor dieven om de katalysator te stelen. In 2021 werden er ruim drieduizend katalysatoren onder auto’s weggehaald. Er is in Rotterdam zelfs iemand omgekomen tijdens het stelen van een katalysator omdat de krik wegzakte.
Katalysator algemeen
Los van scheikunde of een auto wordt het woord katalysator ook algemener gebruikt. Het betekent dan een factor of element dat een proces mogelijk maakt, in gang zet of versnelt. Zo was de coronapandemie de katalysator voor meer digitaal overleg en kan een heftige ruzie of vreemdgaan de katalysator zijn van een scheiding die toch al in de lucht hing.