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Mikrosilica — ein Staub macht Karriere

Nachrichten aus der Chemie, Oktober 2011, S. 956-958, DOI, PDF. Login für Volltextzugriff.

Von Wiley-VCH zur Verfügung gestellt

Mikrosilica — einst ein lästiges Abfallprodukt der Silicium- und Ferrosiliciumproduktion — hat sich in den vergangenen drei Jahrzehnten zu einem unverzichtbaren Bestandteil des Betons gemausert. Weder Meerwasser, Sulfatlösungen oder flüssiges Aluminium, noch hohe Drücke und Temperaturen scheinen mikrosilicahaltigem Beton etwas anhaben zu können.

Kristalline und amorphe Silica-Polymorphe

Von Siliciumdioxid (Silica) existieren sehr viele polymorphe Modifikationen, sowohl kristalline als auch amorphe. Eine unter Chemikern weniger bekannte Form ist Mikrosilica. Im englischen Sprachgebrauch heißt Mikrosilica auch “silica fume” und darf nicht mit “fumed silica”, der pyrogenen Kieselsäure, verwechselt werden.

Mikrosilica entsteht als Nebenprodukt der großtechnischen Herstellung von Silicium und Ferrosilicium im elektrischen Lichtbogenofen. Dabei wird hochreiner Quarz mit kohlenstoffhaltigen Reduktionsmaterialien wie Kohle, Koks und Holzschnipseln carbothermisch zum elementaren Silicium reduziert. Im Verlauf der komplexen Reduktionsreaktion entsteht intermediär Siliciummonoxid (SiO, Reaktion 1 in Abbildung 1), das bei den vorherrschenden Temperaturen von über 2

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