Anorganische Chemie
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Anorganische Chemie Anorganik ist mehr als nur Salze; hier gibt es Antworten auf Fragen rund um die "unbelebte Chemie" der Elemente und ihrer Verbindungen.

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Alt 21.04.2019, 17:36   #1   Druckbare Version zeigen
Schwebi_1312 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 1
Achtung Thermitreaktion mit Messing Explosion?

Hallo alle zusammen,

ich schreibe aktuell meine Facharbeit in Chemie. Um zu testen ob man mit Thermit ein Türschloss "knacken" kann, habe ich ein Vorhängeschloss (aus Messing, 40mm, Bügel aus gehärtetem Stahl) in einen Behälter, welcher für einen Thermitversuch geeignet war, in die Thermitmischung gesteckt und habe sie dem Versuchsaufbau gemäß entzündet. Nach einigen Sekunden entstand eine so heftige Explosion, dass der Deckel meines Aufbaus abflog und auf dem Schulhof heißes Metall verteilt wurde. Meine Chemie-Lehrerin meinte, dass das bei einem "normalen" Thermitversuch nicht passiert und möchte nun von mir wissen, warum eine so heftige Reaktion die Folge war.
Ich habe nun schon mehrere Stunden recherchiert und finde keine Lösung für mein Problem...
Hat es etwas mit der Spannungsreihe, oder der Gitterenergiedifferenz zu tun?
Kann mir jemand hier bitte eine Antwort geben?

Vielen Dank im Voraus
MfG Sebastian


PS: Wenn möglich bitte auch mit Quellen belegen, da ich es für meine Facharbeit verwenden möchte.
Schwebi_1312 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 21.04.2019, 18:46   #2   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.272
AW: Thermitreaktion mit Messing Explosion?

Thermitversuche sind stets etwas heikel,auch ohne Zusatzkomponenten wie ein Messingschloss(->https://www.ifs-ev.org/ueberraschung-im-chemieunterricht/ ).
Die Triebkraft der einfachem Thermitreaktion ist die Bildung des Aluminiumoxids,
wobei das etwas edlere Eisen(oxid) reduziert wird.
Das Messing enthält nun eigentlich keine Komponente,die da noch "heftiger" mit Aluminium reagieren würde.
MMn handelt es sich hier um eine Art "Siedeverzug",vgl. mal die Siedepunkte von Messing und Eisen.
Insgesamt eine fragwürde Aufgabenstellung für eine Facharbeit.

Fulvenus!
Fulvenus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 21.04.2019, 18:54   #3   Druckbare Version zeigen
pleindespoir Männlich
Mitglied
Beiträge: 5.547
AW: Thermitreaktion mit Messing Explosion?

Zitat:
Zitat von Schwebi_1312 Beitrag anzeigen
ob man mit Thermit ein Türschloss "knacken" kann
scheint ja zu funktionieren ...

Das A&O wissenschaftlicher Forschung ist eine exakte Versuchsbeschreibung.

In einem Schloss können mehrere Produkte enthalten sein. Nimm reines Material und definiere die Mengen.

Zink hat beispielsweise einen Siedepunkt, der mit 907°C deutlich unter der Reaktionstemperatur von Thermit liegt - es "verdampft" also und wenn aus einem Feststoff ein Gas wird, braucht es ziemlich viel mehr Volumen als vorher - man nennt soetwas auch landläufig Explosion.

Es können auch andere Metalle in den verwendeten Legierungen enthalten sein, die für eine fulminante Reaktion gesorgt haben.

Naja - hoffentlich is nix passiert
__________________
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Immer die gleiche Map und die Charakter kann man auch nicht modden.
pleindespoir ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 23.04.2019, 11:55   #4   Druckbare Version zeigen
Jonas__  
Mitglied
Beiträge: 379
AW: Thermitreaktion mit Messing Explosion?

Da war doch mit Sicherheit Plastik/Lack drauf? Wenn man davon ausgeht, dass 1g Feststoff zu etwa 1l Gas zerfallen/verdunsten/zersetzen kann, dann ist das plausibel im Bezug auf deinen Versuch.
Jonas__ ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 23.04.2019, 19:01   #5   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.272
AW: Thermitreaktion mit Messing Explosion?

Zitat:
Zitat von Jonas__ Beitrag anzeigen
Da war doch mit Sicherheit Plastik/Lack drauf
Selbst wenn Plastik enthalten war,würde ich hier Mengenmäßig einfach das Schloßmetall selbst als Verursacher sehen.Bei einer Reaktionstemperatur von bis zu 2500°C würde eben auch das Messing selbst(Sdp. ca. 900°C) schlagartig verdampfen.In eine Thermitmischung sollte man halt nicht groß was hereinmischen.
Chemisch dürfte aber das Messing nicht mit dem Thermit reagiert haben.

Fulvenus!
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Alt 23.04.2019, 19:08   #6   Druckbare Version zeigen
pleindespoir Männlich
Mitglied
Beiträge: 5.547
AW: Thermitreaktion mit Messing Explosion?

Zitat:
Zitat von Jonas__ Beitrag anzeigen
Wenn man davon ausgeht, dass 1g Feststoff zu etwa 1l Gas zerfallen/verdunsten/zersetzen kann
Kann man denn wirklich ?
Wie kommst Du darauf ?
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Alt 24.04.2019, 09:18   #7   Druckbare Version zeigen
imalipusram Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.999
AW: Thermitreaktion mit Messing Explosion?

Vermutlich ist nach dem Einsatz von Thermit nicht nur das Schloß geknackt, sondern auch die.{Wohnung,Kiste}/das.Auto. Richtig schöne krach-wumm Chemie. Hatten wir schon lange nicht mehr hier!
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Alt 24.04.2019, 13:16   #8   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 61.462
AW: Thermitreaktion mit Messing Explosion?

Wenn die Komponenten der Thermitmischung nicht absolut trocken waren, explodiert das Zeug!

Gruß,
Franz
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Alt 24.04.2019, 18:31   #9   Druckbare Version zeigen
imalipusram Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.999
AW: Thermitreaktion mit Messing Explosion?

Zitat:
Zitat von FK Beitrag anzeigen
nicht absolut trocken
Was bedeutet das? Bei der Bahn kommt das Zeug aus dem Sack, sollte also mit der Luftfeuchtigkeit mehr oder weniger äquilibriert sein.
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Alt 24.04.2019, 18:50   #10   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 61.462
AW: Thermitreaktion mit Messing Explosion?

Zitat:
Zitat von imalipusram Beitrag anzeigen
Was bedeutet das? Bei der Bahn kommt das Zeug aus dem Sack, sollte also mit der Luftfeuchtigkeit mehr oder weniger äquilibriert sein.
Unser Frager hat bestimmt kein Original-Thermit verwendet, sondern vermutlich eine feinpulvrige Mischung aus Al und irgendeinem Eisenoxid.
Richtiges Thermit ist eine grobkörnige Mischung aus Al-Gries und millimetergroßen Hammerschlag-Schuppen. Sowas brennt ruhig ab, nicht explosionsartig. Die spezifische Oberfläche reicht bei weitem nicht aus, relevante Mengen Wasser zu ad/absorbieren.

Gruß,
Franz
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Alt 25.04.2019, 09:24   #11   Druckbare Version zeigen
Jonas__  
Mitglied
Beiträge: 379
AW: Thermitreaktion mit Messing Explosion?

Zitat:
Zitat von pleindespoir Beitrag anzeigen
Kann man denn wirklich ?
Wie kommst Du darauf ?
Generelle Faustregel, es geht hier eher um eine Größenordnung.
1g Wasser verdampft zu ca. 1l Wasserdampf, bei den Temperaturen zu mehr.
Wenn Messing dabei kocht, verdampft pro g deutlich weniger Volumen, da die Dichte so viel größer ist. Dass aus einem kleinen Volumen (im festen/flüssigen Zustand) sehr viel Volumen im gasförmigen Zustand entsteht, bleibt wahr.
Jonas__ ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.04.2019, 09:31   #12   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.776
AW: Thermitreaktion mit Messing Explosion?

Zitat:
Zitat von Jonas__ Beitrag anzeigen
1g Wasser verdampft zu ca. 1l Wasserdampf, bei den Temperaturen zu mehr.
oben sprachst du von 1 g Feststoff. Das führte wohl zu dem Missverständnis.
__________________
The State Senate of Illinois yesterday abandoned its Committee on Efficiency and Economy for reasons of 'efficiency and economy'.
De Moines Tribune, 6 February 1955
chemiewolf ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.04.2019, 10:55   #13   Druckbare Version zeigen
safety  
Mitglied
Beiträge: 1.572
AW: Thermitreaktion mit Messing Explosion?

Da der TES noch Quellen sucht: https://en.wikipedia.org/wiki/Thermite
Die wahrscheinlichste Ursache für die Explosion ist vermutlich das Verdampfen der Messingbestandteile wie Fulvenus schon sagte. Gibt einen wunderschönen und ggf. tödlichen Metall/Schlacke-Regen. Unverantwortlich, so etwas auf einem Schulhof durchzuführen...
Thermit brennt auch in Wasser (Unterwasserschweißen), Wasser kann bei diesen Reaktionsbedingungen mit den Thermitkomponenten reagieren und ggf. Wasserstoff freisetzen. Rein auf der Oberfläche adsorbiertes Wasser dürfte einen unwesentlichen Beitrag zur Gesamtsituation beisteuern.
Professionelle Thermit-Mischungen sind mit Bindern vermengte Mischungen, die nach Kompaktieren eine definierte Abbrandgeschwindigkeit haben und nicht das Verpuffungsrisiko der Labormischungen aus feinen Pulvern in sich tragen. https://web.archive.org/web/20071125064608/http://www.hanford.gov/rl/?page=542&parent=506
Ins Extrem getrieben sind Nano-Thermite.
safety ist offline   Mit Zitat antworten
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