Um eine reduzierende Umgebung zu schaffen, gibt es verschiedene Methoden, die eingesetzt werden können. Hier sind ein paar Beispiele:
1. Reduzierende Atmosphäre: Eine reduzierende Atmosphäre ist eine gasförmige Umgebung mit einem verringerten Sauerstoffgehalt und einem erhöhten Anteil an reaktiven gasförmigen Elementen oder Verbindungen wie Wasserstoff oder Stickstoff. Diese Art von Atmosphäre begünstigt Reduktionsreaktionen, bei denen Atome Elektronen gewinnen und ihre Oxidationsstufe verringert wird. In der Metallverarbeitung wird eine reduzierende Atmosphäre beispielsweise in Glühöfen verwendet, um Metallspannungen abzubauen, ohne dass das Metall korrodiert. Nicht oxidierende Gase wie Stickstoff oder Argon werden als Trägergase verwendet, und die Verbrennungsprodukte von Brennstoffen können eingestellt werden, um das Verhältnis von reduzierenden Gasen wie Kohlenmonoxid (CO) zu Kohlendioxid (CO2) zu steuern.
2. Gießereibetrieb: In Stahlwerken wird eine reduzierende Atmosphäre verwendet, um Eisenoxid in metallisches Eisen umzuwandeln. Dies geschieht in der Regel mit einer Mischung aus Erdgas, Wasserstoff (H2) und Kohlenmonoxid (CO). Das Vorhandensein dieser reduzierenden Gase hilft bei der Reduktion von Eisenoxid.
3. Metallverarbeitung: In der metallverarbeitenden Industrie werden reduzierende Atmosphären in verschiedenen Prozessen eingesetzt. Neben dem Glühen können reduzierende Atmosphären auch in Brennöfen erzeugt werden, indem der Zug reduziert und dem Ofen Sauerstoff entzogen wird. Dies führt zu einer unvollständigen Verbrennung des Brennstoffs und damit zu einer Abnahme des Sauerstoffgehalts. Die durch das Vorhandensein von Kohlenstoff im Ofen verursachten Reduktionsreaktionen können die Farbe von Glasuren und Tonmassen beeinflussen.
4. Endotherme kontrollierbare Atmosphäre: Eine weitere Methode zur Schaffung einer reduzierenden Umgebung ist die Herstellung einer endothermen Atmosphäre. Diese Atmosphäre wird durch die unvollständige Verbrennung von Rohgas und Luft bei hohen Temperaturen und unter Einwirkung eines Katalysators gebildet. Durch Einstellen des Mischungsverhältnisses von Luft und Rohgas kann die relative Menge an reduzierenden Gasen wie Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff (H2) gesteuert werden, was die Schaffung einer kontrollierbaren reduzierenden Atmosphäre ermöglicht.
Dies sind nur einige Beispiele dafür, wie eine reduzierende Umgebung geschaffen werden kann. Welche Methode im Einzelnen angewendet wird, hängt von der gewünschten Anwendung und den beteiligten Materialien ab.
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