Eisengewinnung

Willkommen zur aluminothermischen Herstellung von Eisen aus Eisenoxid

Diese "romantische" Version der Eisengewinnung läßt sich in einem Blumentopf durchführen - frei nach Ernst Bloch: "Eine Entdeckung ist dann verstanden, wenn sie sich im Kindergarten einsetzen läßt."

Sie ist zu teuer, um in der Industrie Verwendung zu finden. Bei speziellen Schweißaufgaben - wenn Lücken mit glühendem Eisen gefüllt werden müssen, z.B. bei klassischen Schienen - wird sie jedoch praktisch verwendet.

Der Trick bei dieser Eisenverhüttung liegt in der Zugabe von Aluminiumpulver: Das hat so viel Appetit auf Sauerstoff, dass es ihn dem Eisenerz wegnimmt und dabei die Schmelztemperatur von reinem Eisen erreicht. Weißglühend tropft das Eisen aus der Öffnung unten im Blumentopf, gefolgt von rotglühender Schlacke aus Dialuminiumtrioxid.

Klassenarbeitsfragen zum Versuch "aluminothermisches Verfahren"

1. Was ist Ihnen an verfahrenstechnischen Inhalten aus dem Video zum aluminothermischen Verfahren in Erinnerung geblieben? (2)

2. Zeichnen Sie das Reaktionsenergiediagramm des Aluminothermischen Verfahrens. Neben dem „Routineteil" wird es einen Punkt dafür geben, dass Sie die Ausgangsstoffe und Produkte korrekt benennen. (3)

3. Definieren Sie: Was ist eine Reduktion (Was geschieht mit dem Atom bei einer Reduktion und wie erkennt man die Reduktion in einer chemischen Gleichung)? (1)

4. Man konnte farblich sehen, bei welchen Temperaturen die Reaktion von Eisenoxid mit Aluminiumpulver angelangt war.

4.1. Nennen Sie die Farben und die zugehörige Temperatur (1).

4.2. Wo und wann waren welche Farben beim Versuchsaufbau zu sehen (Fachwörter des Geräts, Zeit ab Zündung)? (2)

5. Eisenoxid reagiert mit Aluminium zu Eisen und Dialuminiumoxid.

5.1. Formulieren Sie die Reaktionsgleichung mit Koeffizienten. (1)

5.2. Erläutern Sie anhand von Redoxpfeilen und sprachlich, warum man diese Reaktion eine „Umoxidation" nennt. (2)