Im Kfz-Bereich kennt man Sauerstoff z.B. bei Oldtimern von seiner unangenehmen Seite, wenn Rost in allen Teilen die Form einer Karosserie langsam auflöst. Man sandstrahlt und fast nichts bleibt übrig, an das man anknüpfen könnte. Dass nicht nur der Sauerstoffanteil der Luft, sondern auch noch deren Feuchtigkeitsanteil eine Rolle spielt, erlebt man spätestens, wenn man ein altes Auto aus Kalifornien importiert.

Reiner Sauerstoff kann also sowohl aus der Luft als auch dem Wasser gewonnen werden, letzteres allerdings durch Elektrolyse mit mehr Energieaufwand. Die Reaktion beim Rosten von Eisen-Metallen haben ihre Ursache aber nicht so sehr in den Sauerstoffatomen des Wassers selbst, sondern werden eher durch den im Wasser gelösten Sauerstoff verursacht.

Aus flüssigem Roheisen kann man mit Hilfe von Sauerstoff Stahl gewinnen. Das Bild zeigt übrigens den ersten Tiegel des Sauerstoff-Aufblasverfahrens, mit dem das gelang. Mit dem zweiten Tiegel begann 1952/53 in Linz die Produktion, kurz danach wurde das zweite Stahlwerk in Donawitz in Betrieb genommen. Das Verfahren wird alternativ auch nach dem Namen der beiden Standorte benannt.

Der Tiegel war feuerfest ausgemauert, enthielt bis zu 30 Tonnen flüssiges Roheisen, in die durch eine wassergekühlte Lanze mit etwa 10 bar im Abstand von 30 bis 100 cm reiner Sauerstoff geblasen wurde. Auch als 'Frischen' bekannt, entstehen hohe Temperaturen, die den Anteil von Kohlenstoff senken. Weitere unerwünschte Bestandteile wie Phosphor und Schwefel verbrennen ebenfalls. Der Einblasvorgang kann auch vom Boden des Tiegels erfolgen.

Wer noch mit Acetylen geschweißt hat, kennt Sauerstoff in alten, blauen Stahlflaschen mit ca. 150 bar Druck. Der Sauerstoff verbrennt zwar selbst nicht, ist aber für die große Hitze verantwortlich, die Stahl zum Schmelzen bringt. Was in normaler Luft schon fast abgebrannt ist, wird in reinem Sauerstoff noch einmal hell auflodern.

Weil solche Effekte selbst bei nur erhöhtem Sauerstoffanteil in der Luft auftreten können, muss alles Brennbare aus der Nähe einer Sauerstoffquelle entfernt werden. Öl oder Fett an der Verschraubung von Sauerstoffflaschen können fast explosionsartig verbrennen. Umgekehrt führt eine schnelle Entleerung einer solchen Flasche u.U. zu Eisbildung.

Und trotzdem bezeichnen wir den Antrieb für noch fast alle unsere Fahrzeuge als Verbrennungs- und nicht als Explosionsmotor. Das liegt daran, dass Sauerstoff zwar zusammen mit allen möglichen Stoffen, darunter die schon erwähnten Metalle, ein Oxid bildet, die Reaktionen aber bei Raumtemperatur vergleichsweise langsam verlaufen.

Alleine gibt es Sauerstoff nämlich nur als O₂-Molekül und diese Verbindung muss erst aufgespalten werden, bevor sich einzelne O-Atome mit anderen Stoffen verbinden können. Typisch für eine Verbrennung ist auch die Menge an Wärmeenergie, die erst einmal eingesetzt werden muss, um dann von selbst sehr viel mehr Energie in Form deutlich steigender Temperaturen zu liefern.

Zu den Besonderheiten der Reaktion von Sauerstoff mit Stickstoff lesen sie bitte im nächsten Kapitel weiter . . .