Chemie: Thermitverfahren
- Datum: 16.06.10
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Thematische Einordnung:
Thematisch ist das Thema in den Bereich der anorganischen Chemie einzuordnen. Bei Thermitverfahren findet generell eine Redoxreaktion statt. Zwei Stoffe (wie auch immer die jetzt aussehen mögen) werden zusammengemischt und durch ein weiteres Mittel zur Reaktion getrieben.
Am häufigsten findet das Verfahren Verwendung im Eisenbahnbereich, um zwei Schienen miteinenander zu verbinden. Die Schienenteile werden dabei mit den Enden aneinandergelegt. Die Endstücke werden zusammen mit einer Gussform positioniert. Grob gesagt, findet in der Gussform die Reaktion statt und die Schienen werden “zusammengeschweißt”. - Tags: Anorganische_Chemie, Energie, Metall, Oxidation, Redoxreaktion
Das gängigste Beispiel der Terhmitverfahren ist die Reaktion von reinem Aluminium und Eisen(III)-oxid. Beide liegen dabei in granularer Form vor. Zusammengemischt passiert zunächst nichts.
Durch eine Redoxreaktion wird das Eisenoxid reduziert (Es nimmt damit Elektronen, die es durch die in der Verbindung mit Sauerstoff vorliegende Oxidform “verloren” hat wieder auf) und wird zu elementarem Eisen. Das Aluminium hingegen dient als Reduktionsmittel und oxidiert. Es wird zu Aluminiumoxid.
Die Reaktion startet lediglich bei sehr hohen Temperaturen durch Hinzunahme eines geeigneten Mittels, welches die Temperatur der beiden Stoffe auf mindestens 1500° C bringt. Ein Mittel ist beispielsweise Magnesium.
Die Reaktion an sich setzt sehr viel Energie frei und ist damit stark exotherm.
Zu beachten ist, dass die Reaktion nicht gestoppt werden kann, da sie sauerstofflos arbeitet. Löschen mit Wasser ist ebenfalls unmöglich. Die Hinzugabe von Wasser ist sogar noch gefährlicher, da dabei reiner Wasserstoff entstehen kann. Der kann sich durch die Umgebungstemperatur entzünden und damit kleine Explosionen erzeugen, die Teile des Reaktionsgemisch in die Umgebung schleudern kann. Wasser ist damit ein ernstzunehmender Gefahrstoff.
Die Reaktion im Einzelnen mit Angabe, der frei werdenden Energie(nach http://www.netexperimente.de/):
Reduktion: Fe3+ + 3e- → Fe
Oxidation: Al → Al3+ + 3e-
Gesamt: Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe + 851.5kJ
Literaturtipps & verwendete Quellen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Thermit
http://www.netexperimente.de/chemie/31.html
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Wiki-Autor:
| Name: | Rene B. |
| Alter: | 25 |
| Fach: | Informatik, Informatik/EDV |
| Ort: | Stuttgart |
| Preis: | 21,10 € |
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