Die
Abgase von Verbrennungsmotoren sind ein Gemisch einiger hundert
Substanzen, die fast alle für sich genommen schon hochgradig schädlich
auf Menschen, Tiere, Pflanzen und die gesamte unbelebte Umwelt wirken.
Abhängig vom Motortyp und von der Kraftstoffart ist dieser
Schadstoffcocktail unterschiedlich zusammengesetzt. Während in den
Abgasen von Ottomotoren überwiegend Aldehyde, Benzol und andere einfache
Aromaten sowie Kohlenmonoxid CO, PAK, Blei und organische
Bleiverbindungen enthalten sind, gelangen aus den Auspuffrohren von
Dieselmotoren hauptsächlich Rußpartikel ebenso PAK und Aldehyde in die
Außenluft.
Wasser ist eine Verbindung aus Wasserstoff und Sauerstoff Oxyd des
Wasserstoffes. Die chem. Bezeichnung lautet: H2O.
H ist die Bezeichnung für Wasserstoff. 2 ist das Anzahlverhältnis von
Sauerstoff zu Wasserstoff, also 2 Wasserstoffatome und 1 Sauerstoffatom.
O ist die Bezeichnung für Sauerstoff (Oxygenium).
Wasser entsteht bei Verbrennung von Wasserstoff, dazu muss ergänzt
werden, dass Wasserstoff zwar brennbar ist, aber eine Flamme in ihm
erstickt. D. h. Wasserstoff kann nur dort brennen, wo stetig Sauerstoff
hinzutritt, aber auch bei einer Reduktion (Umkehrung einer Oxidation)
von verschiedenen Metall- Oxiden mit Wasserstoff. Wasserstoff ist also
ein Reduktionsmittel.
Elektrolyse
(Zerlegung durch elektrische Energie) wässrige Lösung von Kochsalz dient
zur Technischen Gewinnung von Chlor, Natronlauge und Wasserstoff.
Normalpotentiale von Natrium (-2,7V), Wasserstoff (-0,4V), Chlor
(+1,4V) und Sauerstoff (+0,8V) bei Natriumchloridlösung bei einer
Konzentration von c=1mol/l
=> Das Abscheidungspotential für
Wasserstoff ist geringer als das für
Natrium und das für Sauerstoff geringer
als das für Chlor.
Das
im Hochofenprozess entstandene Roheisen ist als Werkstoff leider kaum
zu gebrauchen. Es enthält verschiedene Verunreinigungen. Diese sind die
Elemente Kohlenstoff, Mangan, Silizium, Phosphor, Schwefel u.a., wobei
Kohlenstoff mit 3-5% anteilsmäßig wesentlich mehr enthalten ist als die
anderen unerwünschten Begleitelementen. Kohlenstoff und die anderen
Verunreinigungen bewirken, dass das Roheisen spröde (brüchig) wird und sich
schlecht schmieden (verformen) lässt, aber auch, dass es schneller schmilzt
als reines Eisen.
Eisen ist das erste Element der 8. Nebengruppe des Periodensystems. Der Name
ist entweder auf das urkeltische Wort “isorai” oder auf das indogermanische
Wort “eison” (glänzend) zurückzuführen. Das Elementsymbol Fe kommt vom lat.
ferrum!
Kurz einige Daten zur Geschichte der Eisengewinnung.
-ca. 1500 v.
Chr. wurde Eisenschwamm (Eisenluppe)
mittels Holzkohle als Reduktionsmittel erzeugt.
-ab 1300 n.
Chr. wurde bereits flüssiges Roheisen erzeugt und in Schmiedeeisen
umgewandelt.
-1735 gab es den ersten mit Koks
beheizten Hochofen.
-1864 wurde
Stahl im Siemens Martin Ofen erzeugt.
-ab 1950 wurde die direkte Eisenreduktion industriell genutzt.
-1980 betrug die Welt - Rohstahlerzeugung rund 800 Mio. T / Jahr
Chemische Reaktionen können schnell und langsam ablaufen, so ist das
Rosten eine sehr langsam verlaufende Reaktion (Oxidation) von Eisen mit
Sauerstoff und Wasser.
Durch die Einwirkung von Wasser und Sauerstoff
auf Eisen bilden sich poröse Überzüge rotbrauner Farbe. Der Überzug
besteht aus der wechselnden Zusammensetzung von Eisenoxid / hydroxid.
Ist die Luft trocken so reagiert sie zusammen mit Sauerstoff nicht mit
dem Eisen.
Wenn die Rostschichten dicker sind, blättern sie ab, sodass das darunter
liegende Eisen erneut von Wasser und Sauerstoff angegriffen (zerfressen)
wird.
Der Zustand des Rostens wird durch Salz (z.B. im Winter) beschleunigt.
Da Eisen eine unedles Metall ist, vollzieht sich dieser Vorgang leicht.
Diesen zerstörerischen Vorgang von Metallen durch äußere Umwelteinflüsse
nennt man Korrosion.
Allgemein
Die
Abgase von Verbrennungsmotoren sind ein Gemisch einiger hundert
Substanzen, die fast alle für sich genommen schon hochgradig schädlich
auf Menschen, Tiere, Pflanzen und die gesamte unbelebte Umwelt wirken.
H ist die Bezeichnung für Wasserstoff. 2 ist das Anzahlverhältnis von
Sauerstoff zu Wasserstoff, also 2 Wasserstoffatome und 1 Sauerstoffatom.
O ist die Bezeichnung für Sauerstoff (Oxygenium).
Die Anomalie des Wassers
Allgemein
Das
im Hochofenprozess entstandene Roheisen ist als Werkstoff leider kaum
zu gebrauchen. Es enthält verschiedene Verunreinigungen. Diese sind die
Elemente Kohlenstoff, Mangan, Silizium, Phosphor, Schwefel u.a., wobei
Kohlenstoff mit 3-5% anteilsmäßig wesentlich mehr enthalten ist als die
anderen unerwünschten Begleitelementen. Kohlenstoff und die anderen
Verunreinigungen bewirken, dass das Roheisen spröde (brüchig) wird und sich
schlecht schmieden (verformen) lässt, aber auch, dass es schneller schmilzt
als reines Eisen.
Weiterverarbeitung
auerstoff
auf Eisen bilden sich poröse Überzüge rotbrauner Farbe. Der Überzug
besteht aus der wechselnden Zusammensetzung von Eisenoxid / hydroxid.
Ist die Luft trocken so reagiert sie zusammen mit Sauerstoff nicht mit
dem Eisen.