Thermische Dissoziation von Wasserdampf
Beim Recherchieren von Wasserstoffherstellungsmethoden bin ich auf die Thermische Dissoziation gestoßen:
"Die thermische Dissoziation bezeichnet den Zerfall von Molekülen in seine einzelnen Atome durch Wärmeeinwirkung. Oberhalb einer Temperatur von 1.700 °C vollzieht sich die direkte Spaltung von Wasserdampf in Wasserstoff und Sauerstoff. Dies geschieht zum Beispiel in Solaröfen. Die entstehenden Gase können mit keramischen Membranen voneinander getrennt werden. Diese Membranen sind für Wasserstoff, jedoch nicht für Sauerstoff durchlässig."
Jetzt meine Frage dazu: Bei der Spaltung entstehen doch hochentzündlicher Wasserstoff und dazu Oxidator Sauerstoff. Das ganze läuft ein einem einzigen geschlossenen Raum ab, der noch dazu verdammt hoch erhitzt ist. WARUM explodiert das Ganze nicht direkt nach der Dissoziation, bevor die Gase getrennt werden können? Knallgas + hohe Temperatur + geschlossener Raum... für mich klingt das einfach nach BUMM...
2 Antworten
Hallo klonklon,
Dazu musst du wissen, dass es sowohl eine untere, als auch eine obere Explosionsgrenze gibt. Stoffe können nur zwischen diesen beiden Grenzen explodieren, wird die untere Grenze unterschritten oder die obere Grenze überschritten ist das Gemisch nicht mehr explosiv.
Die Grenzen kann man sowohl für Temperatur, als auch das Verhältnis der Stoffmengen beider Stoffe zueinander definieren.
D.h. ab einer gewissen Temperatur/Stoffmengenverhältnis kann das Gemisch nicht mehr explodieren. Das Stoffmengenverhältniss kann man ja z.B. durch Zufuhr von Sauerstoff beeinflussen.
Wie es genau beim Wasserstoff ist, kann ich leider nicht sagen, aber es wird wohl so sein, dass man die Bedingungen so legt, dass der Prozess außerhalb der beiden Explosionsgrenzen liegt ;-)
Es kann ja auch BUMM machen, genau das ist ja z.B. in den Fukushima-Reaktoren passiert. Aber wenn der Reaktor standhält, gilt einfach ein chemisches Gleichgewicht, abhängig von Temperatur und Druck.
Mit Deuterium hat das alles nichts zu tun. Deuterium ist stabil und zu merklichen Anteilen in jedem Wasser vorhanden. In Fukushima ging es nur darum, dass es durch die Kernschmelze so heiss wurde, dass das verbliebene Kühlwasser thermisch zersetzte und den Reaktor, der vielleicht schon durch das Beben brüchig war, vollends zerlegte.
Das musst du mir jetzt erklären! o.O
Die einzig logische Erklärung, die mir einfällt, wie das zusammenhängen könnte, ist folgende: Wurde durch die Kernschmelze etwa das Deuterium im Reaktorbecken thermisch dissoziert, was zur Bildung von Knallgas führte, das dann explodiert ist?! Ist Deuterium als Gas überhaupt stabil bzw. verhält sich das überhaupt wie H2 hinsichtlich Knallgasbildung?!