Thermit<sup>®</sup> ist eine eingetragene Marke der Goldschmidt Holding GmbH.<ref>[https://register.dpma.de/DPMAregister/marke/register/1002951/DE Markenregister Thermit]</ref>
== Einleitung ==
Gegen Ende des 19. Jahrhunderts entdeckte Prof. Dr. Hans Goldschmidt in Essen die technische Gewinnung von Schwermetallen aus ihren Oxiden durch die Oxidation [[Redoxreaktion]] von [[Aluminium. Thermit ist ein gemisch aus ]] mit [[Eisen(III)-oxid und Aluminium-Pulver. Dieser aluminothermische Vorgang wurde fortan „Goldschmidt“- oder ]], diese Mischung bezeichnete er als Thermit-Prozeß genannt<sup>®</sup>. Diese von Goldschmidt entwickelte Reaktion läuft in wenigen Sekunden unter starker Wärmeentwicklung ab. Seine größte Verbreitung hat Eine wichtige technische Anwendung ist das Thermit -Schweißverfahren wegen seiner zum Schienenschweißen (= aluminothermisches Schweißen), einem einfachen und von äußerlichen Energiequellen unabhängigen Ausführung bei der Schienenschweißung gefundenVerfahren.
== Chemische Reaktion ==
Die Thermitreaktion ist eine schnelle und stark [[exotherm]]e [[Redoxreaktion]], bei der Aluminium als [[Reduktionsmittel ]] benutzt wird, um [[Eisen(III)-oxid ]] zu elementarem Eisen reduzieren.Das unedlere Aluminum reduziert das Eisen(III)-oxid zum Elementarischen Eisen und wird dabei zum Aluminiumoxidoxidiert. (Redoxreaktion) Die Reaktion läuft sehr stark exotherm ab.Die Reaktionsprodukte sind Aluminiumoxid und elementarisches Eisen. <br />Als Reaktionsgleichung: Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + Al -> [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe + Al<sub>2</sub>O3O<sub>3</sub>
== Gefahren ==
Die 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 2.500°C), Die Produkte werden somit aufgrund der erreichten Temperatur flüssig.
Die Ursprungsprodukte sind bei Raumtemperatur stabil, sie können sich entzünden, falls sie einer genügend großen Aktivierungsenergie ausgesetzt werden. Der Brennvorgang ist eine Stak exotherme Reaktion (bis zu 2500°C), Die Produkte werden somit aufgrund der erreichten Temperatur flüssig. Da brennendes Thermit kein <sup>®</sup> keinen externen Sauerstoff benötigt, kann die reaktion 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 Knallgas2H<sub>2</sub>O -> 2H<sub>2</sub> + O<sub>2</sub>
Löschversuche mit Wasser sowie Feuchtigkeit führen zur [[Dissoziation]] von Wasser und erzeugen [[Knallgas]]
Thermit<sup>®</sup> 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 seit etwa 1920 zum aluminothermischen Schweißen . Die entstehende chemische Reaktion (Umsetzung) liefert flüssiges Eisen und Fügen flüssige Aluminium-Schlacke (Korund), die beide eine Temperatur von Bahngleisen an den Schienenstößen angewendet2.450°C haben. Das flüssige Eisen sammelt sich im unteren Teil des Tiegels die aluminothermische Schlacke schwimmt wegen ihrer geringen [[Dichte]] auf dem Eisen. Nach einer geringen Wartezeit nach Ablauf der Umsetzung wird der Tiegel abgestochen.
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 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 das flüssige Thermit-Stahl Eisen über die Sandriegel laufen und verteilt sich von dort durch die Kanäle in die Formhohlräume, wo er es 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:[http://www.die-zwei-hamburger.com/cms01/html.php/modul/HTMLPages/pid/189 www.die-zwei-hamburger.com]
== Abgrenzung ==
Das Thermitschweißen wird heute oft durch das effektivere Abbrennstumpfschweißverfahren ersetzt, welches jedoch einen höheren Geräteaufwand erfordert.
Das Thermitverfahren hat nichts mit der Sauerstofflanze zu tun. Bei dieser erfolgt eine exotherme Eisen-Oxidation mithilfe von Sauerstoffgas.
== Herstellung anderer Metalle ==
Die Redoxreaktion mit Aluminium kann auch verwendet werden, um andere Metalleoxide Metalloxide oder –Erze, etwa Uranerz, Chromoxid,, [[Siliziumdioxid ]] oder Manganoxid zu den Jeweiligen jeweiligen Metallen reduzieren. [[Thermit Handout]]
== Fragen ==
Fragebogen zu Thermit<sup>®</sup>
1. Wer erfand die technische Gewinnung von Schwermetallen?
c. Redoxreaktion
3. Woraus besteht das ThermitgemischThermit<sup>®</sup> im wesentlichen?
a. Aluminium-Pulver und Eisen(III)oxid
b. Aluminiumoxid und Eisenoxid
b. Eisen
5. Die Reaktionsprodukte sind…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 gelöscht werden durch…durch …
a. Sand
b. Wasser
c. Es kann nicht gelöscht werden
9. Wie ist lautet die Reaktionsgleichung für den Thermit-Prozeß?
10. Wo für Wofür wird Thermit <sup>®</sup> am häufigsten verwendet?
Schutzbrille, Schutzhandschuhe aus Leder, Blumentopf (Höhe 8-10 cm), Stativ, Ringklammer, feuerfeste Unterlage (Kachel) oder besser Schale mit Sand, Zange, Hammer, Magnet, WageWaage, Schale, zwei Wunderkerzen,Papier
'''Chemikalien:'''
Gut getrocknetes 50 g Thermit<sup>®</sup> oder 37 g [[Eisen(III)-oxid, ]] + 13 g Aluminium -Grieß
'''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 dass es zum Herumspritzen von Eisenkügelchen kommen kann. (--> unbedingt Daher auschließlich im Abzug Freien arbeiten) Deshalb und 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.
'''Versuchsanleitung:'''
Man wiege 20 g mische das Eisenoxid (noch besser ein Gemisch aus Eisen(II/III)-oxid) und 7 g Aluminium ein und vermische beide sorgfältig. Diese Mischung ist verschlossen lange Zeit stabil. In den Blumentopf gibt man zum Abdecken des Wasserablaufs etwas Aluminiumfolie. Man stelle ein Papierrohr (Durchmesser etwa 1-2 cm) in die Mitte des Topfes und fülle außen herum Sand. Nun füllt man das Rohr mit dem Thermit-Gemisch. Unter den mittels Ringklammer befestigten Topf stellt man am Besten eine feuerfeste Schüssel, die mindestens 10 cm hoch mit Sand gefüllt ist. Zum Zünden nimmt man eine Wunder KerzeWunderkerze, die man in die Zündmischung steckt. Man zündet die andere Wunderkerze an und hält sie aneinander. Sobald die Reaktion beginnt , sollte man einen Sicherheitsabstand von 5 m einhalten. Man beobachtet eine heftige Reaktion mit Funkenbildung und großer Hitzeentwicklung (2000°C !). Aus dem Blumentopf tropft eine flüssige Masse in den Sand und bildet dort einen glühenden Regulus. Nach dem Abkühlen zerschlägt man den Regulus mit einem Hammer auf einer festen Unterlage, damit Schlacke und Eisen voneinander getrennt werden. Das Eisen kann mit einem Magneten identifiziert werden.
Man beobachtet eine heftige Reaktion mit Funkenbildung und großer Hitzeentwicklung (2.000°C !). Aus dem Blumentopf tropft eine flüssige Masse in den Sand und bildet dort einen glühenden Regulus. Nach dem Abkühlen zerschlägt man den Regulus mit einem Hammer auf einer festen Unterlage, damit Schlacke und Eisen voneinander getrennt werden. Das Eisen kann mit einem Magneten identifiziert werden.
{{Sammlung}}{{www|Thermit<sup>®</sup>}}* [http://dewww.youtubevcoe.comor.at/watch?v=Si07lLtaO0Q[[Kategoriecs/files/cus_termit_2001_3.pdf Viktor Obendrauf:Chemie]Der Thermit-Versuch im Dauertest]