Thermit

Thermit ist ein Brandgemisch. Es ist kein explosives Material, kann aber sehr schnell und sehr heiß brennen.

Es besteht aus einem Oxid eines weniger reaktiven Metalls, das mit einem reaktiveren Metall gemischt ist. Eine der gebräuchlichsten Mischungen ist Eisen(III)-oxid-Aluminium. Das Eisen(III)-oxid oxidiert das Aluminium und wird dabei zu Eisen reduziert. Das Aluminium wird zu Aluminiumoxid oxidiert.

Viele andere Metalloxide und Metalle können für Thermit verwendet werden. Einige Metalle, die verwendet werden können, sind Bor, Magnesium, Kalzium, Titan, Zink oder Silizium. Einige Metalloxide, die verwendet werden können, sind Kupfer(II)-oxid, Chrom(III)-oxid, Eisen(II,III)-oxid, Mangan(IV)-oxid, Siliziumdioxid, Bortrioxid oder Blei(II,IV)-oxid. Ein Metall kann nicht zusammen mit seinem Metalloxid verwendet werden. Das Metall muss reaktiver sein als das Metall im Oxid, sonst funktioniert das Thermit nicht.

Etwas mehr Thermitverbrennung

Thermit vor dem Brennen

Thermit-Brennen

Reaktion und Zündung

Die Reaktion für ein Aluminium-Eisen(III)-oxid-Thermit ist diese:

2 Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2 Fe

Es ist schwierig, Thermit zu entzünden. Es muss sehr heiß sein. Es werden Bänder aus Magnesiummetall verwendet. Zum Entzünden von Thermit kann eine Mischung aus Kaliumpermanganat und Glyzerin verwendet werden. Sie kann mit einem Feuersteinanzünder oder einer Wunderkerze für Kinder entzündet werden. Es kann mit Schwefel gemischt werden, um Thermit herzustellen, wodurch das Eisen leichter geschmolzen werden kann.

Entgegen der landläufigen Meinung können Metalle verbrennen. Gewöhnliche Metalle müssen jedoch pulverisiert werden, sonst leiten sie die Hitze zu schnell ab, um ein Feuer zu entfachen.

Geschichte

Die Thermit-Reaktion (Thermit) wurde 1893 entdeckt. Der deutsche Chemiker Hans Goldschmidt ließ sie 1895 patentieren. Man nannte sie die "Goldschmidt-Reaktion" oder "Goldschmidt-Verfahren". Goldschmidt versuchte, sehr reine Metalle ohne den Einsatz von Kohlenstoff in der Verhüttung herzustellen. Bald entdeckte er den Wert von Thermit beim Schweißen. In den frühen 1900er Jahren wurde es zum Schweißen von Eisenbahnschienen verwendet.

Verwendet

Thermit wird für seinen ursprünglichen Zweck, das Zusammenschweißen von Eisenbahnschienen, verwendet. Es wird auch zum Schweißen von Drähten verwendet. Thermit wird auch zur Herstellung einiger Metalle verwendet. Chrom kann durch eine Thermit-Reaktion zwischen Chrom(III)-Oxid und Aluminium hergestellt werden. Das erste Uran wurde durch ein Thermit hergestellt. Thermit kann auch in Feuerwerkskörpern verwendet werden, um andere Brandsätze zu zünden.

Thermit wurde im Militär als Brandwaffe eingesetzt. Es wird hauptsächlich zur Zerstörung von Gebäuden und Ausrüstung verwendet, da es das Metall leicht zum Schmelzen bringt. Bariumnitrat kann Thermit zugesetzt werden, um eine leichter verbrennbare Mischung herzustellen. Besonders während des Zweiten Weltkriegs warfen die Militärs Tausende thermithaltige Bomben auf Städte ab und legten überall Feuer.

Sicherheit

Die Herstellung von Thermit ist zu Hause nicht sicher. Es setzt ultraviolettes Licht frei, das die Augen schädigen kann. Außerdem bildet es eine sehr heiße Flamme, die Eisen schmelzen kann. Sie ist extrem schwer zu löschen. Ströme geschmolzenen Eisens können aus einem Thermit-Gemisch ausfließen und alles, was es berührt, entzünden. Einige Metalle können kochen und in Flammen aufgehen, wenn sie in Thermit eingelegt werden, wie z. B. Zink. Wenn es vorgeheizt und dann entzündet wird, kann Thermit sehr schnell verbrennen und dabei eine große Menge an Wärme und Licht freisetzen. Wenn es in Wasser fallen gelassen wird, kann es Wasser sehr schnell zum Kochen bringen und eine Explosion auslösen. Wenn man es auf Eis fallen lässt, kann es explodieren, aber es ist sicher, es in einen Drei-Liter-Becher fallen zu lassen, der mit leicht feuchtem Sand gefüllt ist.

Fragen und Antworten

F: Was ist Thermit?

A: Thermit ist ein Brandgemisch, das aus einem Oxid eines weniger reaktiven Metalls und einem reaktionsfreudigeren Metall besteht.

F: Ist Thermit ein explosives Material?

A: Nein, Thermit ist kein explosives Material.

F: Was passiert, wenn Eisen(III)-oxid-Aluminium-Gemisch für Thermit verwendet wird?

A: In der Mischung aus Eisen(III)-oxid und Aluminium, die für Thermit verwendet wird, oxidiert das Eisen(III)-oxid das Aluminium und wird dabei zu Eisen reduziert, während das Aluminium zu Aluminiumoxid oxidiert wird.

F: Welche anderen Metalloxide und Metalle können für Thermit verwendet werden?

A: Einige der anderen Metalloxide und Metalle, die für Thermit verwendet werden können, sind Bor, Magnesium, Kalzium, Titan, Zink, Silizium, Kupfer(II)-oxid, Chrom(III)-oxid, Eisen(II,III)-oxid, Mangan(IV)-oxid, Siliziumdioxid, Bortrioxid oder Blei(II,IV)-oxid.

F: Kann ein Metall zusammen mit seinem Metalloxid für Thermit verwendet werden?

A: Nein, ein Metall kann nicht zusammen mit seinem Metalloxid für Thermit verwendet werden.

F: Warum kann ein Metall nicht zusammen mit seinem Metalloxid für Thermit verwendet werden?

A: Ein Metall kann nicht zusammen mit seinem Metalloxid für Thermit verwendet werden, weil das Metall reaktiver sein muss als das Metall im Oxid, sonst funktioniert das Thermit nicht.

F: Warum brennt Thermit sehr schnell und sehr heiß?

A: Thermit brennt sehr schnell und sehr heiß.