



Redoxreaktionen in der Industrie
Redoxreaktionen sind ein sehr wichtiger Reaktionstyp in der chemischen
Industrie. So wird die Schwefelsäure
über die Oxidation von Schwefel oder Sulfiden zu Schwefeldioxid und
anschließender katalytischen Oxidation des
zu Schwefeltrioxid produziert.
Nahezu alle stickstoffhaltigen Verbindungen (Düngemittel, Farbstoffe,
Sprengmittel, Polyamide) werden aus Ammoniak erzeugt. Dieser wird durch
die katalytische Reduktion von Stickstoff durch Wasserstoff - die Ammoniaksynthese
- hergestellt (Bild 2).
Auch die Synthesen organischer Stoffe (z. B. Alkohole, Aldehyde,
Ketone, Carbonsäuren oder PVC) und die technisch bedeutsamen Elektrolyseverfahren
(z. B. die Chloralkali-Elektrolyse) basieren auf Redoxreaktionen.
Redoxreaktionen zur Energieerzeugung
Über die Verbrennung von fossilen Energieträgern wie Kohle,
Erdöl oder Erdgas werden in Wärmekraftwerken Elektroenergie
und andere Energieträger
erzeugt.

Das Verbrennen von Benzin, Diesel, Kerosin wird zum Betreiben von z.
B. Kraftfahrzeugen, Flugzeugen, Schiffen genutzt (Bild 3).
Die Energie zum Antrieb von Raketen wird über Redoxreaktionen gewonnen
(Bild 4). Allen festen oder flüssigen Raketentreibstoffen
liegt ein gemeinsames Prinzip zugrunde: Im Ergebnis stark exothermer Redoxprozesse
werden sehr heiße, gasförmige Reaktionsprodukte gebildet. Diese
besitzen eine sehr hohe kinetische Energie und treiben den Flugkörper
über das Rückstoßprinzip an. Ein geeigneter Raketentreibstoff
ist flüssiges Hydrazin
,
das mit flüssigem Sauerstoff unter Energiefreisetzung zu den gasförmigem
Produkten Stickstoff und Wasser reagiert.

Explosivstoffe setzen schlagartig in exothermen Redoxreaktionen Gase frei, die sich aufgrund der hohen Temperaturen extrem ausdehnen und damit die Sprengkraft bewirken.

Redoxreaktionen in der Metallurgie
Die Metallurgie erfordert
Redoxreaktionen, da die Metalle nur in Ausnahmen elementar (gediegen)
in der Natur vorkommen. Sie müssen aus sulfidischen oder oxidischen
Metallerzen
durch Röst-
und Reduktionsprozesse gewonnen werden.

Gold wird heute noch vielfach über die Cyanidlaugerei gewonnen. Im ersten Schritt wird goldhaltiger Sand in einer Cyanidlösung aufgeschlämmt und Luft hindurchgeblasen.

Das auf diese Weise gelöste Gold kann jetzt einfach vom Sand abgetrennt und mit Zink wieder ausgefällt werden.

Die Cyanidlaugerei stellt ein nicht zu unterschätzendes Umweltrisiko dar. Im Fall einer Havarie gelangt die hochgiftige Cyanidlösung in Gewässer, was zum Absterben von Fischen und anderen Lebewesen führt.
Redoxreaktionen in der Lebensmittelindustrie
Hier sei als eine wichtige Redoxreaktion die katalytische Hydrierung von
Ölen zur Produktion von Margarine erwähnt. Viele Konserven enthalten
Konservierungsstoffe,
darunter Antioxidantien, die unerwünschte Reaktionen des Luftsauerstoffs
mit den Lebensmitteln verhindern sollen. Als Antioxidantien dienen Salze
wie Nitritpökelsalze oder organische Carbonsäuren, z. B. Ascorbinsäure.
Redoxreaktionen in der pyrotechnischen
Industrie
Bei vielen Redoxreaktionen wird ein Teil der freigesetzten Energie in
Form von Licht emittiert. Das macht man sich zur festlichen Beleuchtung
oder bei spektakulären Feuerwerken zunutze (Bild 6). Zur Beleuchtung
wurden jahrhundertelang brennende Fackeln oder Kerzen benutzt. Auch in
der Pyrotechnik bedient man
sich der Redoxreaktionen. So enthalten Wunderkerze, Blitzlicht, Feuerwerk
etc. immer Reduktionsmittel und Oxidationsmittel neben anderen Stoffen,
die die Farben hervorrufen.
Redoxreaktionen in der Analytik
Viele chemische Analysenmethoden basieren auf Redoxprozessen. Dazu zählen
klassische Nachweisreaktionen organischer und anorganischer Stoffe ebenso
wie moderne elektrochemische Analysenmethoden und die quantitative Redoxtitration.