Zusatzwissen
Reduktion ist die Entfernung von Sauerstoff aus sauerstoffhaltigen Verbindungen und damit der entgegengesetzte Vorgang zur Oxidation. Im weiteren Sinn ist Reduktion ein chemischer Vorgang mit Übertragung von Elektronen von einem als Reduktionsmittel bezeichneten auf einen anderen Stoff, der reduziert wird (Beispiel: Reduktion der Fe-Erze im Hochofen durch CO und H2 oder festen Kohlenstoff).
Die beiden chemischen Hauptvorgänge im Hochofen (vereinfacht dargestellt):
a) indirekte Reduktion (= Entfernung des Sauerstoff aus dem Eisenoxid indirekt durch Kohlenmonoxid und Wasserstoff).
1. Der Koks reagiert mit dem Heißwind vor den mit Wasser gekühlten Windformen zu Kohlendioxid:
C + O2 = CO2
2. Durch den im Überschuss vorhandenen Koks wird das Kohlendioxid zu Kohlenmonoxid:
CO2 + C = 2 CO
3. Durch das Kohlenmonixid werden im Schacht unter Erzeugung von Kohlendioxid 50 bis 70 % der Eisenoxide zu Eisen reduziert. Der Wasserstoff wird durch die Reduktion zu Wasser umgewandelt:
3 Fe2O3 + CO (H2) = 2 Fe3O4 + CO2 (H2O)
Fe3O4 + CO (H2) = 3 FeO + CO2 (H2O)
FeO + CO (H2) = Fe + CO2 (H2O)
b) direkte Reduktion (= Kohlenstoff entzieht dem Eisenoxid den Sauerstoff).
Fe3O4 + 4C = 3 Fe + 4 CO und
FeO + C = Fe + CO
