Allgemeine Chemie
Buchtipp
Das Gefahrstoffbuch
H.F. Bender
99.90 €

Buchcover

Anzeige
Stichwortwolke
forum

Zurück   ChemieOnline Forum > Naturwissenschaften > Chemie > Allgemeine Chemie

Hinweise

Allgemeine Chemie Fragen zur Chemie, die ihr nicht in eines der Fachforen einordnen könnt, gehören hierher.

Anzeige

Antwort
 
Themen-Optionen Ansicht
Alt 01.08.2007, 11:18   #1   Druckbare Version zeigen
Chrischan37 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 37
Suche exotherme Reaktion zur Al-Schmelze

In einem kleinen abgeschlossenen Behälter (Patronenähnlich) soll Al durch den gezielten Start einer chemischen Reaktion (ähnlich Thermitreaktion bloß nicht so heiß) aufgeschmolzen werden. Dabei sollen möglichst wenig Rückstände bleiben. Generell üblich ist bisher, Al-Pulver mit Treibmittel TiH2 mechanisch gemischt und verdichtet, dass durch äußere Erwärmung aufgeschmolzen wird und dabei schäumt. Ziel wäre, das Erwärmen chemisch zu machen...
Hat jemand eine Idee?
(Eventuell entstehendes Gas könnte das Schäumen unterstützen, sollte nur nicht so viel sein.)
Chrischan37 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 01.08.2007, 12:50   #2   Druckbare Version zeigen
Edgar Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.044
AW: Suche exotherme Reaktion zur Al-Schmelze

Kommt jetzt drauf an, wie kritisch die Rückstände sind. Wenn die Energie im Gefäß erzeugt werden soll, musst du auf jeden Fall einen Teil des Al oxidieren.
Die Wahl des Oxidationsmittels ist an sich recht trivial, da findet sich mit Sicherheit etwas, das - bei richtiger Körnung etc. - eine geeignete Reaktionsführung erlaubt. Aber eben garantiert nicht rückstandsfrei!
Edgar ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 01.08.2007, 13:02   #3   Druckbare Version zeigen
Chrischan37 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 37
AW: Suche exotherme Reaktion zur Al-Schmelze

Der Al-Schaum besteht außer der Legierung und dem Treibmittel manchmal auch aus Stabilisatoren wie Al2O3 oder SiC. Wenn das als Reaktionsprodukt entstehen würde...wär nicht schlimm.
Bisher verwenden wir keinen Stabilisator, da wir die Mischung Al + TiH2 (mechanisch gemischt als Pulver) durch Strangpressen wieder auf nahezu Al-Dichte kompaktieren. Der Stabis würde dies nicht erlauben.
Chrischan37 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 01.08.2007, 16:32   #4   Druckbare Version zeigen
Edgar Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.044
AW: Suche exotherme Reaktion zur Al-Schmelze

Na gut, wenn Al-Oxid drin ist bzw drin sein darf, dann könntest du darüber nachdenken ob eine aluminothermische Reaktion (Metalloxid + Al) und vielleicht noch Gasgebende Zusätze (zB ein Carbonat) den Zweck erfüllen können. Die ungefähren Mischungsverhältnisse kannst du ja aufgrund der Reaktionswärme berechnen. Dann kommen aber mit Sicherheit zeitraubende Versuchs- und Optimierungsphasen auf dich zu. Aber ich würde sagen: Es gibt gute Aussichten für eine praktikable Lösung!
Edgar ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.08.2007, 07:23   #5   Druckbare Version zeigen
Chrischan37 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 37
AW: Suche exotherme Reaktion zur Al-Schmelze

Du machst mir Hoffnung...ein Licht am Ende des Tunnels (wenn auch bisher nur ein Glühwürmchen)
Bisher sind meist nur Al (oft Legierung) und TiH2 drin. Das Treibmittel TiH2 könnte man durch CaCo3 nehmen, sofern dies Vorteile hätte.
Die aluminothermische Reaktion wäre ja analog der Thermitreaktion... (Hab ich mit minder Erfolg bei anderer Anwendung schon getestet... ist aber vorhanden und könnte ich wiederholen).
Ein Problem ist wahrscheinlich noch der "Reaktor", da es sich um einen nahezu abgeschlossenen Raum handelt (Gas soll nicht entweichen-nur 1 mm Bohrung), der erst nach dem Aufschmelzen des Al´s geöffnet wird. Klingt ein wenig terrorverdächtig, ist es aber nicht.
Chrischan37 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.08.2007, 13:21   #6   Druckbare Version zeigen
Edgar Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.044
AW: Suche exotherme Reaktion zur Al-Schmelze

Ich muß da vielleicht etwas zurücknehmen, das Carbonat scheint mir nicht das rechte zu sein, da CO2 ebenfalls von Al zu C reduziert werden kann - Schluß mit Gas! Ein Paraffin könnte besser geeignet sein, das würde bei thermischer Zersetzung Kohlenwasserstoffe und Wasserstoff freisetzen.
Als Oxidator würde ich möglichst keine Metalloxide nehmen, denn die werden ja dann aluminothermisch zum Metall reduziert. Wenn das nicht allzusehr stören sollte - bei der enormen Energie, die frei wird, braucht man ja nicht viel, um über den Schmelzpunkt zu kommen - wäre aber MnO2 einen Versuch wert.
Ansonsten wären Ammoniumsalze mit sauerstoffhaltigem Anion mein Favorit: So mal gaaanz theoretisch Ammoniumnitrat: Liefert Sauerstoff für die exotherme Reaktion mit dem Al und Wasserdampf und Stickstoff zum Blähen. Daneben allerdings vielleicht etwas Nitrid.
Aber in diese Richtung solltest du mal überlegen.
Wohlgemerkt: Wie heftig die Reaktion wird, kannst du weitestgehend über die Körnung des Materials steuern; feingemahlenes Schwarzpulver sprengt, wenn du nur grobe Körner der Bestandteile mischst, brennt es nur ruhig ab.
Edgar ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.08.2007, 14:58   #7   Druckbare Version zeigen
Chrischan37 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 37
AW: Suche exotherme Reaktion zur Al-Schmelze

Wow, klingt super! Danke!
Jetzt muss ich nur noch meine Chemiekenntnisse etwas auffrischen und dann werd ich mal schauen, was man aus den Sachen zaubern kann. Ziel ist, eine Menge von ca. 60cm³ Al zu schmelzen. Da wird schon ein ganz schönes Bisschen gebraucht werden...
Der Erstversuch mit Thermit (nur "aufgelegt aufs Material) hatte gar keine Wirkung und brannte extrem schlecht ab. Ich hatte schon daran gedacht, das ganze mal mit einer feineren Mischung zu testen. Stimmt schon, es entstand nicht gerade wenig Eisen...
Ich werd mal rechnen und versuchen, Deine Vorschläge umzusetzen. Ergebnis folgt... wenn ich noch schreiben kann Kabumm!
Chrischan37 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.08.2007, 16:04   #8   Druckbare Version zeigen
Edgar Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.044
AW: Suche exotherme Reaktion zur Al-Schmelze

Ja, auflegen darfst du nicht! Hitze steigt nach oben!
Ein Schmelzofen wird von unten beheizt. Du sprichst ja von Röhren, in denen das ablaufen soll. Wahrscheinlich brauchst du zwei Komponenten: Einen Zünder in Form einer Pille bzw. eines Stabs, der als Kern eingeführt wird und den elektrischen Zünddraht enthält, bestehend aus einer leicht entzündlichen Mischung, und den Mantel aus einer reaktionsschwächeren Mischung, die überwiegend nur aufgeschmolzen wird.
Wie gesagt: Das scheint für mich ein ziemlich aufwendiges Versuchen zu werden, bis die Komponenten aufeinander abgestimmt sind. Aber es müsste gehen...

Ach ja: Eisen im Alu ist im allgemeinen keine gute Idee, denn schon geringe Mengen beeinflussen die Werkstoffeigenschaften sehr nachteilig, das Al wird dadurch extrem grobkristallin. Was soll mit dem Al denn überhaupt danach gemacht werden?

Geändert von Edgar (03.08.2007 um 16:08 Uhr) Grund: Apropos...
Edgar ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.08.2007, 07:12   #9   Druckbare Version zeigen
Chrischan37 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 37
AW: Suche exotherme Reaktion zur Al-Schmelze

Tja, mit der Hitze die nach oben steigt, dass ist schon klar. Ich hatte halt vermutet, dass es zu viel des Guten ist und wollte eigentlich nur die Reaktionswärme des entstehenden Eisens nutzen...
Als Zündquelle habe ich an elektrisch gezündetes Kaliumpermanganat gedacht.
Generell gehts in der Idee und von berufswegen um Metallschaum. Ich bin noch ein Frischling in der Branche und da hat man noch viele hochfliegende Ideen. Außerdem ist es das erste Mal, dass ich die Chance habe, sowas einfach mal auszuprobieren... Und da kann man schon mal auf dumme Gedanken kommen
Ammoniumnitrat klang nach Deiner Erkläung recht vielversprechend.
Chrischan37 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.08.2007, 10:59   #10   Druckbare Version zeigen
Edgar Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.044
AW: Suche exotherme Reaktion zur Al-Schmelze

Zitat:
Zitat von Chrischan37 Beitrag anzeigen
Ammoniumnitrat klang nach Deiner Erkläung recht vielversprechend.
Hm. Du weisst schon, daß das ein Sprengstoff ist?
Warumm sagte ich wohl 'gaaaanz theoretisch'?
Das ist eine Richtung, die man überdenken kann, kein Rezept.
Ist schön, wenn du was machen kannst und vor allem auch willst. Ich wünsche dir viel Erfolg. Aber du spielst dabei buchstäblich mit dem Feuer. Also sei bitte vorsichtig und frag' mal Kollegen oder auch hier, bevor du zündest.
Edgar ist offline   Mit Zitat antworten
Anzeige
Alt 06.08.2007, 11:11   #11   Druckbare Version zeigen
Chrischan37 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 37
AW: Suche exotherme Reaktion zur Al-Schmelze

Upps! Ich werds wohl doch noch schaffen, mich in die Luft zu jagen...
Dabei war das gar nicht das Ziel der Bestrebungen. Und er fliiiiiegt (noch)...
Dann wohl doch eher in Richtung MnO2 als Oxidator. Das Paraffin dient dann der Verbrennungswärme und nutzt dabei den Sauerstoff aus dem MnO2? (Klingt zumindest etwas weniger gefährlich
Chrischan37 ist offline   Mit Zitat antworten
Anzeige


Antwort

Lesezeichen

Themen-Optionen
Ansicht

Gehe zu

Ähnliche Themen
Thema Autor Forum Antworten Letzter Beitrag
Exotherme Reaktion gesucht magician Allgemeine Chemie 3 05.04.2010 11:41
endotherme - exotherme reaktion Flatti Allgemeine Chemie 7 28.08.2006 21:56
exotherme reaktion? Abeja Anorganische Chemie 3 17.04.2006 22:09
Zaubertrick: Suche Exotherme Reaktion die Wasser abläuft und ungefährlich ist ehemaliges Mitglied Allgemeine Chemie 15 14.10.2005 15:28
exotherme Wasserstoffperoxid-Reaktion? buj Anorganische Chemie 7 23.01.2005 21:31


Alle Zeitangaben in WEZ +2. Es ist jetzt 03:19 Uhr.



Anzeige