現(xiàn)在的汽油車上都有一個(gè)尾氣凈化裝置，它的名字叫做三元催化器，其主要作用是將汽車尾氣中的一氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸衔?，進(jìn)行氧化和還原處理，生成對(duì)大氣無(wú)害的二氧化碳、氮?dú)庖约八瑥亩_(dá)到凈化的結(jié)果。但是很多人仍然弄不懂：這三元是什么意思??？這催化又是什么意思??？它又是如何凈化尾氣的呢？它在使用中會(huì)不會(huì)消耗殆盡呢？下面我們就分別來(lái)回答這些問(wèn)題并說(shuō)說(shuō)三元催化器的工作原理。
所謂的“三元”是指三元催化器中所含有的三種貴金屬元素，分別是鉑(Pt)、銠(Rh)、鈀(Pd)，這三種元素的金屬氧化物對(duì)某些化學(xué)反應(yīng)具有催化作用。為此，人們就把它們以催化劑涂層的形式涂敷在陶瓷基體上，安裝在汽車的排氣管中，以催化汽車尾氣的氧化還原反應(yīng)，三元催化器也由此得名。在尾氣凈化過(guò)程中，鉑(Pt)和鈀(Pd)主要起催化一氧化碳和碳?xì)浠衔锏淖饔?，而?/span>(Rh)主要起催化氮氧化物的作用，陶瓷基體呈蜂窩狀，可以大大增加三元催化器的催化反應(yīng)面積。
所謂的“催化”是指三元催化器在凈化尾氣的過(guò)程中，能夠起到增強(qiáng)尾氣物質(zhì)活性、加快反應(yīng)速度的作用。但是它本身并不參與反應(yīng)，自身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不會(huì)發(fā)生變化，所以即使長(zhǎng)時(shí)間工作，三元催化器也不會(huì)消耗殆盡。這就像我們?cè)趯W(xué)高中化學(xué)時(shí)的氯酸鉀加熱分解制取氧氣的實(shí)驗(yàn)，如果沒(méi)有二氧化錳，反應(yīng)會(huì)比較慢，但是加入少量的二氧化錳之后，反應(yīng)速度會(huì)大幅度提高，但二氧化錳本身并沒(méi)有任何消耗與性質(zhì)上的變化。這種催化反應(yīng)的過(guò)程和原理是比較復(fù)雜的，我們?cè)诖艘膊槐赜懻?，只需要知道三元催化器的作用就好了?/span>
三元催化器具體的工作過(guò)程是：當(dāng)高溫的汽車尾氣通過(guò)凈化裝置時(shí)，三元催化器中的催化劑將增強(qiáng)一氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸衔锶N氣體的活性，促使其在催化器表面進(jìn)行一定的氧化-還原化學(xué)反應(yīng)：一氧化碳在高溫下氧化成為無(wú)色、無(wú)毒的二氧化碳，碳?xì)浠衔镌诟邷叵卵趸伤投趸?，氮氧化物還原成氮?dú)夂脱鯕?。就這樣三種有害氣體都變成了無(wú)毒無(wú)害的常見(jiàn)氣體，汽車尾氣就這樣得以凈化。
如果汽車上沒(méi)有三元催化器會(huì)怎么樣呢？汽車尾氣中的三種有害氣體，在沒(méi)有催化器的情況下，相互之間的化學(xué)反應(yīng)速度是極慢的，有些反應(yīng)甚至無(wú)法進(jìn)行。因此這些有害氣體幾乎全部排放到了大氣中，大大增加了空氣的污染。
在上世紀(jì)九十年代之前，汽車上就沒(méi)有三元催化器，導(dǎo)致某些城市的空氣污染極為嚴(yán)重，并且隨著車輛數(shù)量的增加，這種污染益發(fā)嚴(yán)重。后來(lái)某些西歐國(guó)家就開(kāi)始強(qiáng)制使用三元催化器，汽車尾氣污染才得以有效控制，隨后這一做法在世界各地都開(kāi)始施行，我國(guó)在2000年以后生產(chǎn)的汽油車上也強(qiáng)制安裝三元催化器。可以說(shuō)，三元催化器是汽車尾氣污染治理過(guò)程中的一個(gè)里程碑。
三元催化器在使用中不會(huì)消耗，所以也就無(wú)需定期更換。但是如果使用不當(dāng)，比如使用了劣質(zhì)燃油或含鉛汽油、經(jīng)常低溫低速行駛、長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷行駛等，會(huì)導(dǎo)致它鉛中毒、堵塞或高溫?zé)Y(jié)，從而失去對(duì)尾氣的催化作用。這種情況下一般只能更換三元催化器，但是它的價(jià)格可是不便宜的，普遍都在四五千元以上。有些人就想：三元催化器壞了我就把它拆掉不用了會(huì)怎樣？不就是尾氣污染大嗎？但是世界上這么多車，尾氣污染肯定不差我一個(gè)。