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Jun 13, 2023

회색 물질: 불꽃 없는 불

자동차에 있는 귀금속은 불이 붙지 않고 더러운 배기구를 태워버립니다.

자동차에 있는 귀금속은 불꽃이 보이지 않고 더러운 배기구를 태워버립니다.

시어도어 그레이 | 게시일: 2008년 1월 29일 오후 11:14(EST)

화학자에게 연소란 산화라고 불리는 연료와 산소의 급속한 결합을 의미합니다. 예를 들어, "아, 아니요, 원자력 발전소에 화재가 발생한 것이 아닙니다. 단지 '급격한 산화 현상'이 발생했을 뿐입니다."라고 말할 수 있습니다. 이 문구는 1979년 Three Mile Island의 관리들이 Doublespeak Award를 수상했습니다. .

휘발유나 프로판이 공기 중에서 연소되면 그 결과는 밝은 불꽃, 즉 전통적인 의미의 불이 됩니다. 그러나 이러한 연료를 공기와 빠르게 결합하는 다른 방법이 있습니다. 자동차의 촉매 변환기가 완벽한 예입니다. 대부분은 백금, 팔라듐 또는 로듐의 미세한 입자가 박힌 세라믹 벌집 모양을 포함하고 있습니다. 다른 기능 중에서 이러한 금속은 표면에 떨어진 산소 분자를 반응성이 더 높은 단일 산소 원자로 분리하여 불꽃보다 훨씬 낮은 온도에서 연료와 결합할 수 있습니다.

위험! Theodore Gray는 실험실 안전 절차 교육을 받은 과학자입니다. 이 실험을 집에서 시도하지 마세요. 그레이의 과학적 탐구에 대한 자세한 내용을 보려면 그의 웹사이트를 방문하세요.

자동차에서는 미연소 연료를 태워 오염 효과를 줄입니다. 그러나 촉매 변환기에 더 풍부한 연료 흐름을 제공하면(예를 들어 불이 꺼진 프로판 토치를 불면) 가스가 뜨겁지 않더라도 가스를 켜두는 한 계속 뜨겁게 빛날 것입니다. 세라믹에 닿으면 불꽃이 보이지 않습니다.

이는 촉매가 수백도에 도달한 후에만 작동하기 시작하므로 먼저 세라믹을 가열해야 합니다. 나는 불이 붙은 횃불로 이 일을 한 다음 재빨리 가스를 껐다가 다시 켜서 불을 껐습니다. 컨버터가 제 역할을 할 수 있을 만큼 뜨거워지는 데는 시간이 걸리며, 이는 시내 운전이 고속도로 운전보다 오염을 더 많이 발생시키는 이유 중 하나입니다.

이것이 매우 값비싼 금속에만 적용된다는 점은 자동차 제조업체에게는 불행한 일입니다. 포드 자동차 회사는 한때 안정적인 공급을 확보하기 위해 팔라듐 시장에서 투기로 인해 10억 달러의 손실을 입었습니다. 그러나 스모그로 가득 찬 도시에 비하면 이는 지불할 비용이 적습니다.

이 이야기가 업데이트되었습니다. 이 내용은 원래 Popular Science 잡지 2008년 2월호에 실렸습니다.