Hopcalite ( engelska hopcalite ) är en katalysator på vilken kolmonoxid (CO) oxideras av atmosfäriskt syre till koldioxid . Den består vanligtvis av en blandning av mangan(IV) oxid och koppar(II)oxid (klassisk hopcalite), samt med tillsats av silveroxid och nickel(III)oxid (den så kallade hopcalite I). [ett]
Även om hopcalite-baserade katalysatorer vanligtvis erhålls genom att kalcinera homogena blandningar av oxider och karbonater, [2] för framställning av hopcalites i laboratorie- och industriell skala, används oftast olika metoder, såsom mekanisk blandning av fint dispergerade metalloxider, co. -utfällning från lösningar av deras salter, och termisk nedbrytning av nitratblandningar och metallkarbonater, enstegssyntes via flamspraypyrolys från organiska och oorganiska prekursorer. Hopcalite-katalysatorer i nanoskala beskrivs också. [3]
Även om hopcalite-baserade katalysatorer har använts i praktiken i årtionden, är många frågor om deras verkningsmekanism fortfarande öppna. Detta beror på deras komplexa struktur, vilket gör det svårt att få information om aktiva centra och mekanismer för katalys och deaktivering. En modell föreslogs där verkningsmekanismen förklaras av adsorptionen av kolmonoxid och syre på ytan av metalloxider med bildandet av [CO 3 ] -komplexet [4] :
CO (gas) = CO (annonser) ,
O 2 (gas) \u003d O2 (annonser) ,
CO (annonser) + O2 (annonser) \u003d [CO 3 ] (annonser) .
Därefter reagerar komplexet med ett överskott av adsorberad CO:
CO (ads.) + [CO 3 ] (ads.) \u003d 2CO 2 (gas) .
Gopkalit används ofta i personlig andningsskyddsutrustning (PPE) och kollektiv skyddsutrustning. Under lång tid användes hopkalite i produktionen av ytterligare DP-1-patroner för filtrering av gasmasker . Den extra patronen DP-1 är allmänt känd under namnet "hopkalite-patron". För närvarande har lanseringen av ytterligare DP-1-patroner avbrutits. Hopcalite används dock fortfarande i stor utsträckning i RPE-produktion. Baserat på det har uppsättningar av filter av speciella PZU-PC, kombinerade filter VK 450 och ett stort antal olika industriella filter av märket SX (CO) för filtrering av gasmasker utvecklats och massproducerats; filtrerande självräddare utformade för användning under brandförhållanden, såsom: GDZK-EN, GDZK-U, GDZK-A och andra, samt filtrerande självräddare för gruvarbetare SPP-4. Hopcalite används också i apparater för att kontrollera innehållet av kolmonoxid (CO) i lokalerna. Anordningarnas funktion är baserad på att registrera den värme som frigörs under den katalytiska oxidationen av kolmonoxid (CO) till koldioxid (CO 2 ). Vattenånga förgiftar katalysatorn . För att skydda mot vattenånga införs en extra filtertork [5] t.ex. baserad på silikagel .
Även om hopcalite främst används för att katalysera omvandlingen av CO till CO 2 , används den ibland också för att avlägsna etylenoxid och andra flyktiga organiska föreningar och ozon från en gasblandning . Dessutom katalyserar hopcalite oxidationen av olika organiska föreningar vid förhöjda temperaturer (200–500°C).
Det finns också uppgifter om användningen av hopcalite som stabilisator för sammansättningen av det gasformiga mediet i CO 2 -lasrar . [6]
I Ryska federationen finns det bara ett företag som är engagerat i produktion av hopcalite - OJSC Electrostal Chemical and Mechanical Plant uppkallad efter N. D. Zelinsky, belägen i staden Elektrostal, Moskva-regionen.