Bosch-Reaktion

Die Bosch-Reaktion ist eine chemische Reaktion zwischen Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff, welche elementaren Kohlenstoff (Graphit), Wasser und Energie in Form von Wärme produziert. Sie ist benannt nach dem Chemiker Carl Bosch.

Inhaltsverzeichnis

Reaktionsmechanismus

Die Reaktion verläuft nach folgendem Prinzip:

\mathrm{CO_2 + 2\,H_2 \longrightarrow C + 2\,H_2O},\qquad\Delta H^0 = -178,3 \mathrm{kJ/mol}
Kohlenstoffdioxid reagiert mit Wasserstoff zu Kohlenstoff und Wasser wobei Energie frei wird

Die obige Reaktion ist das Resultat einer Redoxreaktion, welche eigentlich aus zwei einzelnen Reaktionsschritten besteht.

Die erste Reaktion, die Wassergas-Shift-Reaktion, verläuft schnell

\mathrm{CO_2 + H_2 \longrightarrow CO + H_2O},\qquad\Delta H^0 = -2,925\mathrm{kJ/mol}
Kohlenstoffdioxid reagiert mit Wasserstoff zu Kohlenstoffmonoxid und Wasser

Die zweite Reaktion kontrolliert die Reaktionsgeschwindigkeit

\mathrm{CO + H_2 \longrightarrow C + H_2O},\qquad\Delta H^0 = -175,375\mathrm{kJ/mol}
Kohlenstoffmonoxid reagiert mit Wasserstoff zu Kohlenstoff und Wasser

Bei einer Reaktionstemperatur von 650 °C werden 2.3 · 103 Joule pro Gramm Kohlenstoff frei.[1]

Die Reaktion kann durch die Präsenz von Eisen, Kobalt, Nickel oder Ruthenium als Katalysator beschleunigt werden. Der bei der Reaktion auftretende, elementare Kohlenstoff tendiert dazu, sich auf der Katalysatoroberfläche abzusetzen. Dies wirkt sich nachteilig auf die Effizienz der Reaktion aus.

Anwendungen

Derzeit wird daran geforscht, die Bosch-Reaktion und den Sabatier-Prozess in der Raumfahrt einzusetzen. Da CO2 auf Raumstationen und Raumschiffen stets verfügbar ist (der in der Atemluft enthaltene Sauerstoff wird vom Körper in CO2 umgewandelt), könnten beide Verfahren folgenden Zwecken dienen:

  • Reinigung der Atemluft (CO2 entfernen)
  • Rückgewinnung von Sauerstoff aus CO2
  • Produktion von Wasser
  • Gewinnung von Treibstoff

Weblinks

Einzelnachweise

  1. METHODS OF WATER PRODUCTION

Wikimedia Foundation.

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Sabatier-Reaktion — Der Sabatier Prozess oder die Sabatier Reaktion, benannt nach dem französischen Chemiker Paul Sabatier, beschreibt eine chemische Reaktion bei der Kohlendioxid und Wasserstoff in Methan und Wasser umgewandelt wird. Sie wird durch folgende… …   Deutsch Wikipedia

  • Sabatier Reaktion — Der Sabatier Prozess oder die Sabatier Reaktion, benannt nach dem französischen Chemiker Paul Sabatier, beschreibt eine chemische Reaktion bei der Kohlendioxid und Wasserstoff in Methan und Wasser umgewandelt wird. Sie wird durch folgende… …   Deutsch Wikipedia

  • Haber-Bosch — Das Haber Bosch Verfahren dient zur synthetischen Herstellung von Ammoniak aus den Elementen Stickstoff und Wasserstoff. Es ist benannt nach dessen Entwicklern, den deutschen Chemikern Fritz Haber (1868–1934) und Carl Bosch (1874–1940). Aufgrund… …   Deutsch Wikipedia

  • Haber-Bosch-Synthese — Das Haber Bosch Verfahren dient zur synthetischen Herstellung von Ammoniak aus den Elementen Stickstoff und Wasserstoff. Es ist benannt nach dessen Entwicklern, den deutschen Chemikern Fritz Haber (1868–1934) und Carl Bosch (1874–1940). Aufgrund… …   Deutsch Wikipedia

  • Haber-Bosch-Verfahren — Das Haber Bosch Verfahren dient zur industriellen Herstellung von Ammoniak aus den Elementen Stickstoff und Wasserstoff und ist nach seinen Entwicklern Fritz Haber und Carl Bosch benannt. Nach diesem Verfahren wird mit 100 Millionen Tonnen der… …   Deutsch Wikipedia

  • Chemische Reaktion — Thermitreaktion Eine chemische Reaktion ist ein Vorgang, bei dem eine oder meist mehrere chemische Verbindungen in andere umgewandelt werden. Auch Elemente können an Reaktionen beteiligt sein. Chemische Reaktionen sind in der Regel mit… …   Deutsch Wikipedia

  • Minisci-Reaktion — Die Minisci Reaktion ist eine Namensreaktion in der Organischen Chemie. Es handelt sich um eine radikalische Substitution an Aromaten, bevorzugt an Heteroaromaten, die der Einführung von Alkylresten dient. Sie wurde erstmals 1971 von F. Minisci… …   Deutsch Wikipedia

  • Liste der organischen Reaktionen — Viele Reaktionen bzw. Reaktionsmechanismen der organischen Chemie sind als Namensreaktionen[1] bekannt. Sie sind nach ihren tatsächlichen oder häufig vermeintlichen Entdeckern oder Schlagworten benannt und bilden ein Vokabular, mit dem sich… …   Deutsch Wikipedia

  • Namensreaktion — Viele Reaktionen bzw. Reaktionsmechanismen der organischen Chemie sind als Namensreaktionen[1] bekannt. Sie sind nach ihren tatsächlichen oder häufig vermeintlichen Entdeckern oder Schlagworten benannt und bilden ein Vokabular, mit dem sich… …   Deutsch Wikipedia

  • Namensreaktionen — Viele Reaktionen bzw. Reaktionsmechanismen der organischen Chemie sind als Namensreaktionen[1] bekannt. Sie sind nach ihren tatsächlichen oder häufig vermeintlichen Entdeckern oder Schlagworten benannt und bilden ein Vokabular, mit dem sich… …   Deutsch Wikipedia

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”