Weißt Du, wie ein Katalysator funktioniert?

Der Begriff Katalysator ist mir nicht neu. Ich weiß, dass Autos Katalysatoren haben und dass es in der Chemie Katalysatoren gibt. Was ich dagegen nicht sicher weiß, ist, wie genau Katalysatoren funktionieren. Dank der Autorin

Brigitte Seibold: Visualisieren leicht gemacht. Talentfrei skizzieren und mit Bildern kommunizieren

werden wir dieser Frage heute einmal nachgehen. Die Frage, was genau ein Katalysator macht, können wir bei unserer heutigen Recherche überspringen, denn diese Frage beantwortet unsere Autorin in ihrem Buch wie folgt:

„Untersuchungen mit Hilfe der Magnetresonanztomographie zeigen, dass das Betrachten von Bildern im Gehirn quasi ein Feuerwerk auslöst. Das kann damit erklärt werden, dass das Gehirn sein »Archiv« nach bereits bekannten, ähnlichen Strukturen abscannt und versucht, das wahrgenommene Bild korrekt einzusortieren. Ganz im Unterschied zu den neuronalen Prozessen, die beim Lesen von Textinformationen ablaufen – da zeigt ein nur begrenztes Gehirnareal Aktivität. Bilder sind also wirkungsvolle Katalysatoren für Lernen!“

S. 25

Dank unsere Autorin wissen wir also, dass ein Katalysator Vorgänge – in ihrem Beispiel das Lernen – beschleunigt. Mit diesem Wissen können wir uns nun mit der Frage beschäftigen ob es neben

• metaphorischen Katalysatoren wie unsere Autorin sie nutzt
• chemischen Katalysatoren und
• Autokatalysatoren

weitere Katalysatoren gibt, die ich noch nicht auf dem Schirm habe.

Was für Katalysatoren gibt es?

Neben chemischen gibt es auch biologische (z.B. Enzyme) und physikalische (z.B. Platin) Katalysatoren. Diese funktionieren im Detail etwas anders, sorgen am Ende (soweit ich es verstanden habe) aber auch dafür, dass Reaktionen beschleunigt bzw. ermöglicht werden.

Wie funktioniert ein Katalysator in der Chemie?

Eine sehr gut verständliche Antwort auf diese Frage gibt die Webseite chemie.de. Auch in der Chemie sind Katalysatoren Stoffe, die dafür sorgen, dass sich Reaktionen beschleunigen. Dieser Geschwindigkeitsgewinn wird dadurch erreicht, dass ein Katalysator die Aktivierungstemperatur für eine chemische Reaktion herauf- bzw. herabsetzt.

• Positive Katalysatoren – setzen die Aktivierungstemperatur rauf.
• Negative Katalysatoren – setzen die Aktivierungstemperatur runter.

Das besondere an Katalysatoren ist, dass sie Vorgänge beschleunigen, ohne sich dabei zu verbrauchen.

Was genau macht ein Katalysator am Auto?

Mit dieser Frage beschäftigt sich die Webseite wikipedia.de. Wir erfahren, dass Fahrzeugkatalysatoren dazu eingesetzt werden, die Abgase von Autos zu behandeln. Ohne Katalysator stößt ein Auto, das mit Benzin betrieben wird, folgende Stoffe aus:

• Kohlenwasserstoffe (CmHn) – können gemeinsam mit Stickstoffoxiden Sommersmog verursachen.
• Kohlenstoffmonoxid (CO) – schränkt die Fähigkeit des menschlichen Körpers ein, Sauerstoff aufzunehmen, wenn zu viel davon über die Atemluft aufgenommen wird.
• Stickoxide (NOx) – heißen auch Stickstoffoxide und können somit gemeinsam mit den Kohlenwasserstoffen Sommersmog verursachen.

Mit Hilfe des Katalysators werden diese umwelt- und gesundheitsschädlichen Stoffe verwandelt in

• Kohlenstoffdioxid (CO2) – der Stoff, der in Mineralwasser für das Blubbern sorgt. Der ist übrigens auch nicht ungefährlich, weil er bei zu hoher Konzentration zu Erstickung führen kann.
• Wasser (H2O) – der Stoff, der mindestens 50% unseres Körpergewichtes ausmacht.
• Stickstoff (N2) – der Stoff, der 78% der Erdatmosphäre ausmacht.

Wie genau dieser Prozess bei schlappen 500 Grad Celsius funktioniert erklärt dieses YouTube Video im Detail.

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Fazit

Wir wissen nun wie ein Katalysator funktioniert und sind damit ein kleines bisschen schlauer geworden. Auf der nächsten langweiligen Party können wir nun mit unserem neuen KFZ-Wissen auftrumpfen und die gelangweilte Menge davon in Kenntnis setzen, dass Autokatalysatoren Abgase nicht unschädlich machen, sondern nicht ganz so ungefährliches CO2 ausstoßen.