Hopcalite ( engelsk hopcalite ) er en katalysator , hvorpå kulilte (CO) oxideres af atmosfærisk oxygen til kuldioxid . Den består normalt af en blanding af mangan (IV) oxid og kobber (II) oxid (klassisk hopcalite), samt med tilsætning af sølvoxid og nikkel (III) oxid (den såkaldte hopcalite I). [en]
Selvom hopcalite-baserede katalysatorer sædvanligvis opnås ved kalcinering af homogene blandinger af oxider og carbonater, [2] til fremstilling af hopcalites i laboratorie- og industriel skala, anvendes der oftest forskellige metoder, såsom mekanisk blanding af fint dispergerede metaloxider, co. -udfældning fra opløsninger af deres salte og termisk nedbrydning af nitratblandinger og metalcarbonater, ettrinssyntese via flammespraypyrolyse fra organiske og uorganiske prækursorer. Hopcalite-katalysatorer i nanoskala er også beskrevet. [3]
Selvom hopcalite-baserede katalysatorer er blevet brugt i praksis i årtier, er mange spørgsmål vedrørende deres virkningsmekanisme stadig åbne. Dette skyldes deres komplekse struktur, som gør det vanskeligt at få information om aktive centre og mekanismer for katalyse og deaktivering. En model blev foreslået, hvor virkningsmekanismen forklares ved adsorptionen af carbonmonoxid og oxygen på overfladen af metaloxider med dannelsen af [CO 3 ] komplekset [4] :
CO (gas) = CO (annoncer) ,
O 2 (gas) \u003d O2 (annoncer.) ,
CO (ads.) + O2 (ads.) \u003d [CO 3 ] (ads.) .
Dernæst reagerer komplekset med et overskud af adsorberet CO:
CO (ads.) + [CO 3 ] (ads.) \u003d 2CO 2 (gas) .
Gopkalit er meget udbredt i personligt åndedrætsværn (PPE) og kollektivt beskyttelsesudstyr. I lang tid blev hopkalite brugt til produktion af yderligere DP-1-patroner til filtrering af gasmasker . Den ekstra patron DP-1 er almindeligt kendt under navnet "hopkalite patron". I øjeblikket er udgivelsen af yderligere DP-1-patroner afbrudt. Hopcalite er dog stadig meget brugt i RPE-produktion. Baseret på det er sæt filtre af speciel PZU-PC, kombinerede filtre VK 450 og et stort antal forskellige industrielle filtre af mærket SX (CO) til filtrering af gasmasker blevet udviklet og masseproduceret; filtrerende selvreddere designet til brug under brandforhold, såsom: GDZK-EN, GDZK-U, GDZK-A og andre, samt filtrerende selvreddere til minearbejdere SPP-4. Hopcalite bruges også i apparater til at kontrollere indholdet af kulilte (CO) i lokalerne. Driften af enhederne er baseret på registrering af den varme, der frigives under den katalytiske oxidation af carbonmonoxid (CO) til carbondioxid (CO 2 ). Vanddamp forgifter katalysatoren . For at beskytte mod vanddamp indføres en ekstra filter-tørrer [5] , f.eks. baseret på silicagel .
Selvom hopcalite primært bruges til at katalysere omdannelsen af CO til CO 2 , bruges det også nogle gange til at fjerne ethylenoxid og andre flygtige organiske forbindelser og ozon fra en gasblanding . Derudover katalyserer hopcalite oxidationen af forskellige organiske forbindelser ved forhøjede temperaturer (200-500°C).
Der er også data om brugen af hopcalite som stabilisator for sammensætningen af det gasformige medium i CO 2 -lasere . [6]
I Den Russiske Føderation er der kun én virksomhed, der beskæftiger sig med produktion af hopcalite - OJSC Electrostal Chemical and Mechanical Plant opkaldt efter N. D. Zelinsky, beliggende i byen Elektrostal, Moskva-regionen.