Biologie und Chemie für Schülerinnen und Schüler am Gymnasium

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Flamme

1. Aluminothermisches Verfahren — was ist das?

Das Aluminothermische Verfahren oder kurz Thermitverfahren ging als das Goldschmidt-Verfahren in die Geschichte ein. Es wurde 1894 von Herrn Goldschmidt entwickelt. Das Prinzip besteht darin, dass hochschmelzende Metalle (z.B. Chromium/Chrom, Vanadium, Eisen, Mangan, Silicium) aus ihren Oxiden gewonnen werden können.

Der Menschheit schon lange bekannt ist der Hochofenprozess (die ersten, noch mit Holzkohle betrieben Hochöfen entstanden 1300). Im Hochofen wird Eisenoxid mittels Kohlenstoff zu Eisen umgewandelt.

Beim Thermitverfahren wird das Metalloxid z.B. Chrom(III)-oxid (Cr2O3) statt mit Kohlenstoff mit Aluminium (aluminothermisch) umgesetzt, z.B.:

Cr2O3 + 2 Al → 2 Cr + Al2O3.

Dazu wird das entsprechende Metalloxid mit Aluminiumgrieß vermischt und mit einer Zündkirsche (Gemisch aus Magnesiumpulver und Bariumperoxid oder Kaliumchlorat) gezündet. Die chemische Reaktion ist stark exotherm und es werden Temperaturen von über 2000°C erreicht.

Das entstandene Metall (z.B. Chromium Cr) kann zu einem kompakten Gebilde (Regulus) zusammenlaufen, auf dem die zunächst flüssige Schlacke (Aluminiumoxid Al2O3) schwimmt.

Lies weiter zum Thema 2. Elektronenübergänge — Redoxreaktionen
Punkt 2. Ein Modellexperiment zum aluminothermischen Verfahren...