Warum kann Stahlwolle brennen aber ein Stahlblock nicht(chemische Erklärung bitte)?

7 Antworten

Beides kann brennen, und liefert dabei (pro kg Stahl gerechnet) auch fast dieselbe Energie.

Allerdings läßt sich die Wolle viel besser entzünden. Eisenfeilspäne übrigens noch besser. Das liegt an dem Verhältnis zwischen Oberfläche und Volumen.

Brennen können nur die Atome an der Oberfläche, weil nur dort der Sauer­stoff lauert. Du mußt also eine Stelle an der Ober­fläche sehr stark erhitzen (Aktivierungs­energie) und dann entzündet sie sich. Dabei entsteht noch mehr Hitze, die Nachbar­bezirke erwärmen sich auch, und der Brand kann sich ausbreiten.

Bei einem kompakten Fe-Block geht das aber sehr schlecht. Denn die Fe-Atome im Inneren („Bulk“) leiten die Wärme ab (Fe ist ein guter Wärme­leiter), können aber selbst nicht reagieren. Du kannst also nur die paar Atome oxidieren, die knapp an Deiner Wärmequelle liegen, und das war es.

Wenn das Eisen aber fein verteilt ist, dann kannst Du es viel leichter entzünden. Das Verhältnis zwischen Oberfläcke und Bulk ist günstiger: Viele Atome liegen oberflächennah, und der Bulk saugt nicht soviel von der Reaktionswärme weg. Einmal entzündet kann sich der Brand daher leicht ausbreiten.

Extrem fein verteiltes Eisen ist übrigens pyrophor, fängt also an der Luft spontan zu brennen an.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik
Skinman  16.06.2015, 19:55

Um mal zu illustrieren, wie schlecht das geht:

http://www.ninfinger.org/trinity/trnbr4.jpg

Das rundliche Ding leicht rechts von der Mitte ist ein Stahlbehälter namens "Jumbo". Gut acht Meter hoch (die unteren zwei Meter stecken in der Erde), drei Meter im Durchmesser, Gewicht 214 Tonnen. Wandstärke bis zu 40 cm.

Das Bild zeigt ihn nach dem ersten Atomtest "Trinity", bei dem er knapp 800 Meter entfernt von der Atomexplosion stand (und wo er nicht anfing zu brennen).

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indiachinacook  16.06.2015, 20:20
@Skinman

Ja, das Eisenverbrennen ist hartes Business. ☺

Es geht aber deutlich besser, wenn man mehr Sauerstoff zur Verfügung hat. Notfalls Blasebalg, besser Hochdruck-Sauerstoff­atmosphäre. Bei 50 bar O₂ hätte das Ding wohl nicht überlebt.

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Ein Stahlblock kann auch verbrennen. Du musst ihn nur heiss genug machen. Dies geschieht zum Beispiel beim Einsatz eines Schneidbrenners. Stahlwolle verbrennt nur früher, weil sie so fein ist.

Na weil etwas nur in Verbindung mit sauerstoff brennen kann ein stahlblock enthält keinen Sauerstoff aber zwischen Stahlwolle enthält sich Sauerstoff also brennt es

Da gibt es keine chemische Erklärung, Formel was auch immer. Das liegt nur daran das Stahlwolle sehr dünn ist.

Weil die Stahlwolle einen geringeren Widerstand leistet..