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Explosive Müllentsorgung: Natrium und Wasser

Von / 23. Februar 2012 / 20 Kommentare
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2,36 Prozent der Erdkruste bestehen aus Natrium. Nur 5 andere Elemente (Sauerstoff, Silicium, Aluminium, Eisen und Calcium) sind häufiger. Natrium kommt aber so gut wie immer im Verbund mit anderen Elementen vor. Jeder von uns kennt die Verbindung von Natrium und Chlor: Natriumchlorid beziehungsweise Kochsalz. Wenn wir Salz ins Kochwasser streuen, passiert nichts. Das größte Gefahr besteht darin, dass wir das Essen versalzen. Wenn wir allerdings pures Natrium ins Wasser schmeißen würden, dann wäre das Ergebnis wesentlich unangenehmer. Hier ist ein Beispiel:

Das war nur ein winziges Stück Natrium – und schon das macht ein ordentliches Feuerwerk. Das liegt an der großen Reaktionswärme, die entsteht, wenn Natrium und Wasser zusammenkommen. Natrium gehört zu den Elementen, die äußerst gerne und leicht eines ihrer Elektronen abgeben. Wasser nimmt dieses Elektron ebenso gerne auf:
Natrium und Wasser reagieren zu Wasserstoff und Natriumhydroxid. Außerdem entsteht Wärme. Natrium ist zwar ein Metall, aber es schmilzt schon bei 98 Grad Celsius. Wenn es also bei der Reaktion mit dem Wasser anfängt zu schmelzen, vergrößert sich seine Oberfläche. Es kann nun also noch mehr Natrium mit dem Wasser reagieren und die ganze Angelegenheit läuft schneller und intensiver ab. Es wird irgendwas so heiß, dass das Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff (Knallgas), sich entzündet. Jetzt fängt das Natrium an zu brennen und wird so richtig heiß. Das Natrium beginnt zu verdampfen, die Oberfläche wird nochmal größer und die ganze Angelegenheit explodiert.

Es ist also definitiv keine gute Idee, Natrium einfach so ins Wasser zu schmeißen. Man sollte genau wissen was man tut und die entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen beachten.

Gehen wir nun ins Jahr 1947. Die amerikanische Regierung hatte nach dem zweiten Weltkrieg ein bisschen Natrium übrig (man braucht es auch, um Bomben zu bauen). 10 Tonnen Natrium, um genau zu sein. Das wollte man irgendwie loswerden. Also hat man sich dafür entschieden, es in einem See zu versenken. 10 Tonnen Natrium und jede Menge Wasser! Ihr habt das Video von oben gesehen. Stellt euch jetzt vor, was passiert, wenn man 10 Tonnen von dem Zeug ins Wasser schmeißt! Das hier:

Die Auswirkungen auf den See waren übrigens nicht so schlimm, wie man denken mag. Es handelt sich ja um ein Gewässer, das sowieso schon stark alkalisch und ohne Leben war. Trotzdem ist es heute zu Recht nicht mehr möglich, Chemikalien auf diese Art und Weise zu entsorgen!

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Kommentare (20)

  1. #1 Oliver Debus
    23. Februar 2012

    Irgendwie paßt das zu den Amis. Wir machen unser Umwelt kaputt, aber das wird richtig gut in Szene gesetzt, mit markigen Kommentaren und fetziger Marschmusik. Hurra.

    Nicht zu fassen.

  2. #2 Eisentor
    23. Februar 2012

    So Kram hat mich dazu gebracht Chemie zu studieren.

  3. #3 deTomaso
    23. Februar 2012

    Andere Alkalimetalle sind noch besser.
    Kalium oder Rubidium…

    Gabs da nicht mal eine Folge von den Mythbusters?

  4. #4 klauszwingenberger
    23. Februar 2012

    Nur mal zur Erinnerung: damit sollte mal der Schnelle Brüter in Kalkar gekühlt werden.

  5. #5 Simon
    23. Februar 2012

    @deTomaso: ja, gab es. als antwort auf eine folge von “braniac”, in welcher vorgegeben wurde, mit alkalimetallen eine bandewanne zu sprengen…tatsächlich war das ganze aber ein fake…sie haben sprengstoff benutzt, weil ihnen der echte effekt zu langweilig war.

  6. #6 Olaf
    23. Februar 2012

    Hallo Florian,

    mal ganz offtopic: Neulich habe ich mal deinen Post gelesen, wo du “dein Leben” und deine Arbeitssituation beschrieben hast und dass du kein Wissenschaftler mehr seist.

    Mal ganz dumme Frage: Mit einem Doktortitel in der Astronomie hast du doch offensichtlich gezeigt, dass du klug bist. Und kluge Leute werden doch ganz gerne von Unternehmensberatungen angeheuert, um für viel Geld Probleme zu lösen. Wäre das nichts für dich?
    Dein Post hat mich sehr ins Grübeln gebracht: Ich selbst studiere im Bereich Life Science und finde Wissenschaft schon cool und interessant. Geld ist mir jetzt nicht das Allerwichtigste, aber ein kleines Häuschen mit PKW sollte es schon sein! Und wenn bei euch Astronomen die Situation schon derart besch… ist, wie muss das dann erst bei uns Life Scienstists sein. Zugegebenermaßen machen wir gerade mit dem Aufkommen von Systems Biology eine Revolution durch, die für Außenstehende nur schwer zu verstehen ist (für dich vielleicht schon, weil dadurch die Biologie mathematisch formalisiert wird), aber vielleicht sollte ich doch lieber nen MBA anstatt eines PhD machen? Tipps greatly appreciated.

  7. #7 Uli
    23. Februar 2012

    Ja, das waren noch Zeiten… 😉

    Unsere Chemielehrerin brachte uns auch eines Tages die Alkalimetalle näher. Als Natrium an der Reihe war, schnitt sie ein großzügiges Stück von dem Barren ab und ward ihn ins Wasser. Weil ihr das dann zu lange dauerte, holte sie den Brocken mit einer Pinzette wieder raus und warf ihn in den Ausguss.

    Etwa eine Minute später gab’s einen Knall und der Porzellaneinsatz kam in hohem Bogen aus dem Ausguss geflogen. Hat mich nur knapp verfehlt…

    Ach ja, in der Chemie-AG haben wir dann Nitroglyzerin hergestellt. Da würde der Lehrer heute wahrscheinlich als Terroristenausbilder festgenommen…

  8. #8 Chris
    23. Februar 2012

    @Oliver: Das war 1947, da hat man sich um solche Sachen wie Umweltschutz keinerlei Gedanken gemacht. In Europa wurden nach dem Krieg tausende Tonnen Munition (teilweise Giftgasmunition) in der Ostsee versenkt, nach dem Motto: Wenn man sie nicht mehr sieht, sind sie ja weg. Heute macht das massive Probleme.

  9. #9 Florian Freistetter
    23. Februar 2012

    @Olaf: “Und kluge Leute werden doch ganz gerne von Unternehmensberatungen angeheuert, um für viel Geld Probleme zu lösen. Wäre das nichts für dich?”

    Um Himmels Willen, Nein! Nicht falsch verstehen. Aber ich kann mit diesem ganzen Wirtschaftskram absolut nichts anfangen. Da bin ich lieber armer Schreiberling anstatt mich täglich mit diesem Wirtschaftsquatsch beschäftigen zu müssen.

    “aber vielleicht sollte ich doch lieber nen MBA anstatt eines PhD machen? Tipps greatly appreciated. “

    Generell ist mein – ganz persönlicher! – Rat, dass es nichts bringt, eine Ausbildung nach dem zu erwartenden Verdienst zu wählen. Was bringt es, einen Job zu haben, der viel Geld bringt, aber den man nicht leiden kann? Mach das, was du gerne machen willst!

  10. #10 rnlf
    23. Februar 2012

    Die “Periodic Table of Videos” – Videos kann ich da auch nur empfehlen. Ist zwar auf einem relativ niedrigen Niveau (also genau richtig für Chemieluschen wie mich ;-)) aber man lernt trotzdem immer noch was dabei.

  11. #11 gunnar
    23. Februar 2012

    Hmm, ob das auch eine “erste Optimierung” darstellte?

  12. #12 Kaktusstreichler
    23. Februar 2012

    Mein Chemielehrer hat uns damals in der Schule im Unterricht ab und zu mal aus seiner eigenen Schulzeit und seinem Studium erzählt. Als wir dann in der Oberstufe nochmal ausführlich Metalle und ihre chemischen Eigenschaften behandelt haben, kamen auch die Alkali-Metalle ganz am Anfang dran. Und in diesem Zuge hat er uns von seiner Promotionszeit erzählt, als er für ein kleineres Labor in seinem Institut verantwortlich war und dass er im Zuge dessen für eine Silvesterfeier mal einen 8,5kg-Barren Natrium aus dem Labor mitgenommen hat und dann zu Silvester in der Nähe der Uni (Dresden oder Halle … weiß ich nicht mehr genau) in einen kleinen Teich geworfen hat mit der Folge, dass anschließend ringsrum in den Häusern ein paar Fensterscheiben kaputt waren und zwei Dutzend Fische wegen geplatzter Schwimmblasen tot an der Oberfläche schwommen. Das war in den 70er Jahren und mit der Umwelt nahm man’s selbst damals noch nicht so genau. Erwischt wurde er aber laut eigener Aussage nie, hat uns aber davon abgeraten, sowas in heutiger Zeit nochmal zu probieren, sofern man denn heutzutage in einem normalen Uni-Labor überhaupt noch solche großen Mengen findet.

  13. #13 Hobbychemiker
    23. Februar 2012

    Ein Wort geändert:

    Irgendwie paßt das zu den Mosambikanern. Wir machen unser Umwelt kaputt, aber das wird richtig gut in Szene gesetzt, mit markigen Kommentaren und fetziger Marschmusik. Hurra.
    Nicht zu fassen.

    https://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2012/02/explosive-mullentsorgung-natrium-und-wasser.php#comment305494

    Fällt jemand was auf?

  14. #14 Kaktusstreichler
    23. Februar 2012

    @Hobbychemiker:
    He? Versteh ich nicht. Wo steht denn hier irgendwas von Mosambikern?

  15. #15 pfiffig
    23. Februar 2012

    Cool sind auch die Destillationstürme (vorallem Nachts, da glühen sie so schön 😉 zur Kaliumgewinnung. Ca. 900°C heißes Dampfförmiges Natrium reagiert mit Kaliumchlorid zu einer Natrium-Kalium-Legierung (NaKa) und Kochsalz. NaKa wird dann mittels fraktionierter Destillation getrennt.

    NaKa reagiert übrigens um einiges heftiger mit Wasser und während meines Studiums fanden wir nach der durchsicht eines alten Labors so ca. 1/2 kg von dem Zeug. Entsorgt wurde es von uns in einer sehr großen Wassertonne und der Anblick war genial.
    Leider haben wir kein Video aufgenommen

  16. #16 Eckbert
    23. Februar 2012

    Übrigens ein schöner Beleg dafür, das die meisten Menschen heute durchaus Umweltbewusstsein entwickelt haben: Heute erscheinen solche Szenen total befremdlich und nicht mehr selbstverständlich.

    Hat man nicht bis in die 60er auch atomaren Abfall einfach in die Nordsee gekippt?

  17. #17 Struppi
    24. Februar 2012

    Naja, Natrium und “atomare Abfall” (gemeint ist wohl radioaktiver Materialien) zu vergleichen ist Absurd.

    Natrium ist, wie es schon im Artikel steht, eines der häufigsten Elemente auf der Erde und auch für den Menschen wichtig. Das es etwas rummst, wenn man reines Natrium in Wasser kippt, ist vielleicht kurzfristig für die nähere Umgebung unangenehm. Der Anstieg des pH Werts auch. Aber schon nach kurzer Zeit, wenn genügend Wasser vorhanden ist, besteht keinerlei negativer Effekt mehr für die Umwelt.

    Vermutlich ist der ganze Plastikmüll, den jeder zu Hause stehen hat, der hier was eintippt, bedeutend Nachhaltiger schlecht für die Umwelt als die 10 Tonnen Natrium.

  18. #18 cohen
    24. Februar 2012

    Wenn das ein sowieso alkalischer See ohne Fische ist, dann war diese Art der Entsorgung doch einfach nur vernünftig.
    Man musste nur ein Stück weggehen, damit bei den Explosionen keiner verletzt wird und den Rest übernimmt das gute alte homöopathische Prinzip der Verdünnung.

  19. #19 Drumer
    24. Februar 2012

    @FF:

    “Wasser nimmt dieses Elektron ebenso gerne auf:”

    Naja, Wasser ist jetzt nicht unbedingt ein berühmter Elektronenakzeptor. 😉 In der Regel stellt ja der Sauerstoff eher Elektronen zur Verfügung.
    Auch wenn man sich die Redox-Halbzelle 2 H2O + 2e- -> H2 + 2 OH- anschaut, ist diese mit -0,87 V eher geneigt in die andere Richtung zu laufen. Die Triebkraft hierbei ist “nur” die Elektronenabgabe des Natrium, der Rest wird aus dem Energigewinn mitfinanziert. 😉

    LG

    PS: Hab mir den Kommentar nochmal durchgelesen und er klingt schrecklich. Hoffe du verstehst trotzdem was ich meine! =D

  20. #20 Thorsten
    6. Juli 2012

    Das bruzzelt aber ganz schön 🙂