organische Stoffe schmelzen

Royal_Flush

Vertrauter
Diese Frage lässt mich nicht mehr los: Ist es theoretisch möglich, organische Stoffe (z.B. Holz) zu schmelzen?

Natürlich nicht einfach so erhitzen, das ist schon klar.
Ich hätte das so gedacht: Man nimmt einen Behälter mit Vakuum, wirft ein trockenes Holzscheit hinein und da Vakuum relativ schwer zu erhitzen ist, füllen wir das Behältnis noch bis zur Hälfte - lieber nicht ganz, falls der Stoff verdampfen will - mit einem beliebigen, nicht sauerstoffhaltigem Stoff (In dem Behälter ist immernoch Vakuum).
Passiert dann überhaupt nichts, wenn ich das ganze erhitze (außer, dass der Umgebungsstoff seinen Aggregatzustand ändert), schmilzt das Holz, sublimiert es, oder passiert etwas ganz anderes?

Hier nochmal der Versuchsaufbau (mit dem Beispielstoff Kupfer):




PS: Bin Gymnasium 9. Klasse, habe also offiziell noch nie etwas von organischen Stoffen gehört 😉
 
Das würd mich auch intressieren.... ich denke aber, dass das unmöglich ist.... kP warum, aber es klingt einfach zu weit hergeholt...
 
Genau deswegen ist mein fiktiver Versuchsaufbau ja mit Kupfer: Das Holz soll nicht verbrennen, es soll schmelzen!

Edit: Bezieht sich auf Alfadas (Geht ja zu wie auf der Autobahn hier 😉)
 
Sieh dir den Versuchsaufbau nochmal gaaanz genau an...
Das Holz schwimmt in flüssigem Kupfer (bzw. die ersten paar Minuten noch in festem 😀)
 
Theoretisch kann jeder Stoff den Aggregatszustand ändern. Die Frage ist nur unter welchen Bedingungen das getan wird.
Also müsste Holz auch in flüssiger Form machbar sein
 
Zuletzt bearbeitet:
ich glaube nicht, das es praktisch möglich ist, da der punkt, andem holz beginnt zu brenen unter dem theoiretischen schmelzpunkt liegt und das müsste sogar sehr weit sein.

Übrigens ist es möglich in einem Vakuum Wärme weiter zu leiten und zwar über strahlung, die sonne wärmt unseren planeten ja auch 😉

Ich denke vielmehr, dass das Holz aus mangel an brandfördernden materialien wie Sauerstoff verkohlen wird.
 
ich glaube nicht, das es praktisch möglich ist, da der punkt, andem holz beginnt zu brenen unter dem theoiretischen schmelzpunkt liegt und das müsste sogar sehr weit sein.

Übrigens ist es möglich in einem Vakuum Wärme weiter zu leiten und zwar über strahlung, die sonne wärmt unseren planeten ja auch 😉

Ich denke vielmehr, dass das Holz aus mangel an brandfördernden materialien wie Sauerstoff verkohlen wird.

Ja bei der sonne ist es was anderes,. In einem Vakum kann man von Körper zu Körper ohne Strahlung keine Wärme austauschen, und da man in einem Vakum kein Feuer machen kann ist es auch nich möglich den stoff zu verbrennen...
 
warum ist es was anderes?

Wärmeübertragung von einem körper auf den anderen kann auf drei arten geschehen:
-Wärmeleitung bzw. Wärmediffusion oder Konduktion
-Wärmestrahlung
-Konvektion bzw. wärmeströmung

außerdem ist der vorgang des verkohlens einfach ausgedrück ein brant ohne flamme, der funktioniert ohne sauerstoff
 
Doch, das ist richtig, allerdings dauert es mit Wärmestrahlung erheblich länger, das Vakuum, bzw. das Holzscheit darin aufzuheizen, als mithilfe von normaler Wärmeleitung (glaube ich zumindest)
 
nein,
Wärmeleitung und Wärmeströmung setzen Gase, Flüssigkeiten und/oder feste Körper zur übertragung der Wärme Vorraus.
Wärmestrahlung arbeitet meines wissens nach mittels magnetischen Feldern, welche auch in einem Vakuum wirken.
 
Da Wärmeleitung über das Vakuum nicht wirkt, hab ich in den Behälter ja Kupfer reingeschüttet. (Das heißt, ich würde es tun, würde ich den Versuch aufbauen würde) Natürlich kann man die Flüssigkeit (Kupfer ist nur ein zufällig ausgewähltes element) auch rauslassen und mittels Wärmestrahlung fungieren.
 
dennoch würde das organische Objekt eher verkohlen, bevor es schmelzen kann da der punkt, andem es zu verkohlen begint in etwa dem puntk entsprechen sollte, an dem es zu brennen beginnt und da ich noch nie gesehen hab, das Holz schmilzst, bevor es brennt, dürfte es verkohlen.
 
Genau genommen liegt schon ein reiner Definitionsfehler vor. Organische Stoffe können durchaus schmelzen, genauso wie sie sich verfestigen können, oder sieden können. Einige wenige Stoffe sublimieren auch bei Wärmewirkung, das bedeutet, sie gehen direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über.

Holz ist genau genommen kein chemischer, organischer Stoff, sondern ein Material. Gut, die chinesische Elemente-Lehre sagt, dass Holz eines der fünf Elemente ist, aber das gehört hier nicht rein. Dass Holz ein Material ist, besagt eigentlich eher das folgende: Es ist eine natürliche Verbindung verschiedener organischer Stoffe. Der Hauptbestandteil ist Zellulose, ein äußerst komplexes Kohlenhydrat aus zuweilen mehreren tausend Einzelatomen. Vielleicht können wir uns auf die Frage einigen, ob Zellulose schmelzen kann, denn das wäre als grundlegende These sinnvoller wie "Kann man Holz schmelzen?". Dann kann man zumindest einen einzelnen Stoff näher betrachten.

Die Frage, ob Zellulose unter Normalbedingungen schmelzen kann, kann man relativ leicht beantworten. Man nehme einfach ein Blatt Papier und halte ein brennendes Streichholz daran. Was passiert, weiß jeder. Das Blatt fängt augenblicklich Feuer, zurück bleibt ein scharfer, würziger Brandgeruch und ein Häufchen Asche. Die Asche ist nichts weiter als die Mineralienrückstände, die Teil des Materials waren, zum Beispiel Phosphate usw. Die Zellulose hingegen besteht ja aus den drei Stoffen Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff. Diese Elemente bilden während des Brandvorgangs neue Verbindungen, am häufigsten Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Wasser. Die Menge Wasser ist vernachlässigbar klein und wahrscheinlich der einzige überbleibende Flüssigrückstand. Wahrscheinlicher aber ist, dass auch das Wasser sich zu Wasserdampf verwandelt hat und daher gasförmig ist.

Verbrennt man nun Holz an der "frischen Luft" bzw. unter Normalbedingungen, ist der gleiche Effekt zu beobachten. Es entsteht Asche, ne Menge Rauch und schlecht riechende Luft. Die Kohlenstoffverbindungen, die in dem Holz enthalten sind, sublimieren eigentlich auf der Stelle, das heißt, sie werden zu Gas, noch bevor sie Zeit haben, flüssig zu werden. Das hängt einfach damit zusammen, dass aufgrund ihrer ganzen chemischen Struktur ihr Siedepunkt fast gleich ihrem Schmelzpunkt ist. Damit überspringen sie einfach den flüssigen Zustand. Der Zustand, in dem sie flüssig sind, ist vielleicht wenige Sekundenbruchteile lang erhalten. Es wird wohl schmelzen, allerdings wird das ein Mensch wohl niemals sehen können.

Das Interessante ist hierbei einfach die Flamme. Benutzt man etwas anderes als einen stark erhitzten Gegenstand zur Inbrandsetzung, geschieht wenig bis gar nichts, außer das das Holz ein wenig raucht *Feuchtes Holz raucht da mehr, weil erstens Wasserdampf entsteht und zweitens Wasser die Bildung von Kohlenoxiden offenbar begünstigen kann*. Die Flamme allerdings kann nur durch ausreichend Sauerstoff brennen. Ansonsten ist da nicht viel los. Macht man das ganze unter der Vakuumglocke, geht die Flamme in kürzester Zeit aus, und mit Wärmebestrahlung braucht man sehr viel mehr Zeit und größeren technischen Aufwand, das Ganze zu bewerkstelligen. Unter einer Vakuumglocke würde das Holz aber bestenfalls verkohlen, wie Vadding ja bereits festgestellt hat. Übrigens macht man in der Köhlerei nichts anderes.

Wenn man unbedingt einen organischen, flüssigen Stoff aus Holz haben will, so kann man es durchaus anstellen, das Holz in Kohle umzuwandeln und diese Kohle wiederum dem Verfahren der Kohleverflüssigung zu unterziehen. Das Endprodukt? Erdöl in fast reiner Form. Möglicherweise könnte deshalb in den nächsten Jahrzehnten die Kohleförderung doch wieder interessant werden.

Es gibt durchaus ne Menge flüssiger organische Stoffe. Nur können einfach nicht alle festen Stoffe einfach geschmolzen werden. Spiritus beispielsweise besteht zu fast 90% aus Ethanol, dem "Trink"alkohol. Wobei Spiritus nicht unbedingt als Saufgetränk zu empfehlen ist, aus naheliegenden Gründen.

Mich würde interessieren, woher du die Menge Kupfer für deinen Versuch hernehmen wolltest. Kupfer ist zwar nur halbedel, aber eine solche Menge, um da ein Holzstück reinzu"dippen" ist verdammt teuer.

dennoch würde das organische Objekt eher verkohlen, bevor es schmelzen kann da der punkt, andem es zu verkohlen begint in etwa dem puntk entsprechen sollte, an dem es zu brennen beginnt und da ich noch nie gesehen hab, das Holz schmilzst, bevor es brennt, dürfte es verkohlen.

Jaein. Die Verkohlung findet nicht statt, wenn Sauerstoff zum Brennen vorhanden ist, denn dann fackelt das Zeug eher fröhlich vor sich hin und bildet Asche und Kohlenoxide. Deshalb muss ein Köhlermeiler ja auch luftdicht sein, damit dieser Sauerstoff nicht vorhanden ist.
 
Genau genommen liegt schon ein reiner Definitionsfehler vor. Organische Stoffe können durchaus schmelzen, genauso wie sie sich verfestigen können, oder sieden können. Einige wenige Stoffe sublimieren auch bei Wärmewirkung, das bedeutet, sie gehen direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über.
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Die Kohlenstoffverbindungen, die in dem Holz enthalten sind, sublimieren eigentlich auf der Stelle, das heißt, sie werden zu Gas, noch bevor sie Zeit haben, flüssig zu werden. Das hängt einfach damit zusammen, dass aufgrund ihrer ganzen chemischen Struktur ihr Siedepunkt fast gleich ihrem Schmelzpunkt ist. Damit überspringen sie einfach den flüssigen Zustand. Der Zustand, in dem sie flüssig sind, ist vielleicht wenige Sekundenbruchteile lang erhalten. Es wird wohl schmelzen, allerdings wird das ein Mensch wohl niemals sehen können.
Das ist das, was ich wissen wollte. Danke.

Wenn man unbedingt einen organischen, flüssigen Stoff aus Holz haben will, so kann man es durchaus anstellen, das Holz in Kohle umzuwandeln und diese Kohle wiederum dem Verfahren der Kohleverflüssigung zu unterziehen. Das Endprodukt? Erdöl in fast reiner Form. Möglicherweise könnte deshalb in den nächsten Jahrzehnten die Kohleförderung doch wieder interessant werden.
Das wäre meine nächste Frage gewesen.

Es gibt durchaus ne Menge flüssiger organische Stoffe. Nur können einfach nicht alle festen Stoffe einfach geschmolzen werden. Spiritus beispielsweise besteht zu fast 90% aus Ethanol, dem "Trink"alkohol. Wobei Spiritus nicht unbedingt als Saufgetränk zu empfehlen ist, aus naheliegenden Gründen.
Welcher Feststoff kann denn theoretisch nicht eingeschmolzen werden?

Mich würde interessieren, woher du die Menge Kupfer für deinen Versuch hernehmen wolltest. Kupfer ist zwar nur halbedel, aber eine solche Menge, um da ein Holzstück reinzu"dippen" ist verdammt teuer.
Wie schon zweimal erwähnt: Kupfer war das erstbeste Element, dass mir eingefallen ist, dann nehmen wir halt Eisen, Nickel, Mangan oder was weiß ich, hauptsache irgendetwas.
 
Welcher Feststoff kann denn theoretisch nicht eingeschmolzen werden?
Rein theoretisch jeder stoff...
praktisch wie schon von anderen erwähnt,ncht jeder,. Wenn z.B. der Stoff eher verbennt als er schmilzt, bei einigen Salzen könnte es auch so sein
(bzw. bei Stoffen mit einer Ionengitterstrktur)