Die Thermitreaktion ist eine Redoxreaktion, bei der Aluminium als Reduktionsmittel benutzt wird, um Eisen(III)-oxid zu Eisen reduzieren.
Das unedlere Aluminum reduziert das Eisen(III)-oxid zum Elementarischen Eisen und wird dabei zum Aluminiumoxid. ([[Redoxreaktion]])
Die Reaktion läuft sehr stark exotherm ab.
Die Reaktionsprodukte sind Aluminiumoxid und elementarisches elementares Eisen.
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + Al -> 2Fe + Al<sub>2</sub>O3
== Gefahren ==
Die Ursprungsprodukte Ausgangsstoffe sind bei Raumtemperatur stabil, sie können sich entzünden, falls sie einer genügend großen Aktivierungsenergie ausgesetzt werden. Der Brennvorgang ist eine stark exotherme Reaktion (bis zu 2500°C2.500°C), Die Produkte werden somit aufgrund der erreichten Temperatur flüssig.
Da brennendes Thermit kein keinen externen Sauerstoff benötigt, kann die Reaktion nicht erstickt werden und in jeder Umgebung- auch unter Sand und Wasser- gezündet werden und weiter brennen.
Löschversuche mit Wasser sowie Feuchtigkeit führen zur Dissoziation von Wasser und erzeugen [[Knallgas]]
2H<sub>2</sub>O -> 2H<sub>2</sub> + O<sub>2</sub>
Thermit wird seit etwa 1920 zum aluminothermischen Schweißen und Fügen von Bahngleisen an den Schienenstößen angewendet.
Der Thermit-Prozeß läuft ab, wenn eine Mischung aus Eisenoxid und fein verteilten Aluminium in einem Tiegel zur Entzündung gebracht wird. Die entstehende chemische Reaktion (Umsetzung) liefert flüssiges Eisen und flüssige Aluminium-Schlacke (Korund), die beide eine Temperatur von 2450°C 2.450°C haben. Das flüssige Eisen wird im Entstehungszustand durch Auflegierung zu Thermit-Stahl hoher Qualität veredelt der sich im unteren Teil des Tiegels sammelt. Die aluminothermische Schlacke schwimmt wegen ihres geringen Gewichtes auf dem Thermit-Stahl. Nach einer geringen Wartezeit nach Ablauf der Umsetzung wird der Tiegel abgestochen. Der flüssige Stahl wird hauptsächlich für das Schweißen von großen Werkstücken und besonders von Schienen verwendet.
Nach dem Einbringen der Bodenabdichtung in die Formhälften werden diese in die Haltebleche gelegt und mit dem Universalspanngerät mittig über der Schweißlücke mit den T-Schrauben angespannt. Nach der Beendigung der Umsetzung und nach Ablauf der Wartezeit kann der flüssige Thermit-Stahl über die Sandriegel laufen und verteilt sich von dort durch die Kanäle in die Formhohlräume, wo er die Randzonen der Schienen auflöst, sich mit diesem Stahl vermischt und durch die Erstarrung der Schienen verschweißt. Nach etwa 3-4 Minuten ist der Stahl in der Form erstarrt. Nach dieser Wartezeit werden die Formhaltebleche bei jeder Schienenform vorsichtig abgenommen. Zum Weiterlesen:
Die Redoxreaktion mit Aluminium kann auch verwendet werden, um andere Metalleoxide Metalloxide oder –Erze, etwa Uranerz, Chromoxid,, [[Siliziumdioxid ]] oder Manganoxid zu den Jeweiligen Metallen reduzieren.
5. Die Reaktionsprodukte sind…
a. elementarisches elementares Aluminium und Eisenoxid
b. Aluminium und Eisen
c. Aluminumoxid und elementarisches elementares Eisen
6. Die Reaktion läuft stark…
a. Exotherm exotherm an b. Exergon exergon ab c. Endergon endergon ab
7. Die Produkte werden aufgrund der Temperatur von bis zu 2500°C2.500°C a. Harthart b. Gasförmiggasförmig c. Flüssigflüssig
8. Das Thermitgemisch kann gelöst werden durch…
c. Es kann nicht gelöscht werden
9. Wie ist lautet die Reaktionsgleichungfür den Thermit-Prozeß?
10. Wo für Wofür wird Thermit am häufigsten verwendet?
a. Silversterknaller
b. Schweißen von Bahngleisen
'''Sicherheitshinweise:'''
Achtung:Die Chemikalien müssen völlig trocken sein, weil sonst die Mischung herausgeschleudert werden kann und es zu lebensgefährlichen Verbrennungen kommen kann! Der Versuch verläuft so heftig, daß es zum Herumspritzen von Eisenkügelchen kommen kann. (--> unbedingt im Abzug arbeiten) Deshalb Abstand halten (5 m). Kein brennbares Material in der Nähe (Gasschläuche fernhalten). Schutzbrille!
Unter den angegebenen Bedingungen (vor allem: kleines Reaktionsgefäß verwenden) kann der Versuch im Klassenraum durchgeführt werden.
Auf keinen Fall aus der Nähe in den Topf hineinsehen! Die Mischung neigt nämlich auch noch Minuten nach dem Zündversuch zur Reaktion.