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[[Datei:Kilianstollen Bildung von Zementkupfer 2.jpg|mini|Bildung von Zementkupfer (hellrot) über [[Eisen]]<nowiki></nowiki>platten (grau) im [[Kilianstollen]] ([[Marsberg]])]]<br />
<br />
'''Zementation''' ist ein Begriff der [[Metallurgie]], der für verschiedene Verfahren angewandt wird:<br />
* die [[Elektrochemie|elektrochemische]] Abscheidung von [[Metall]]en aus [[Lösung (Chemie)|Lösungen]]<br />
* die [[Oberflächentechnik|Oberflächenbehandlung]] von Metallen durch Einbringen von Fremdmetallen<br />
* die Erhöhung oder Verringerung des [[Kohlenstoff]]<nowiki></nowiki>gehaltes von Metallen<br />
* die Erhöhung des [[Gold #Feingehalt|Feingoldgehalts]].<br />
<br />
== Elektrochemische Abscheidung ==<br />
Liegt bei der [[Kupfer]]<nowiki></nowiki>gewinnung in [[Erz]]en oder [[Abfall|Abfällen]] elementares Kupfer vor, so werden diese Ausgangsstoffe zunächst [[Rösten (Metallurgie)|geröstet]]. Bei diesem Erhitzen in Anwesenheit von [[Sauerstoff]] entstehen Kupfer-II-[[Chemische Verbindung|Verbindung]]en ([[Zementkupfer]] als [[Zwischenprodukt]]).<br />
<br />
Die Ausgangsmaterialien mit Kupfer-II-[[Ion]]en werden nun in [[Verdünnung|verdünnter]] [[Schwefelsäure]] [[Laugen|ausgelaugt]]. Dabei [[Lösung (Chemie)|lösen sich]] die Kupferionen&nbsp;(Cu<sup>2+</sup>) in der Schwefelsäure. Die so entstandene [[Kupfersulfat]]-Lösung ''(Zementwasser)'' wird von [[Feststoff]]en gereinigt und mit [[Eisen]][[schrott]] versetzt. Dadurch [[Ausfällen|fällt]] [[Chemisches Element|elementares]] Kupfer aus:<br />
<br />
:<math>\mathrm{Cu^{2+} + Fe \longrightarrow Cu \downarrow + Fe^{2+}}</math><br />
<br />
das anschließend [[Schmelzen|verschmolzen]] und [[Elektrolyse|elektrolytisch]] gereinigt wird ([[Kupferraffination]]).<br />
<br />
Zementwasser kommt auch in [[Kupferbergwerk]]en als [[Grubenwasser]] mehrfach vor.<br />
<br />
Ferner zementiert man auch [[Kupfer]] durch [[Zinkerz]]e oder [[Zink]], wodurch eine gold[[Glanz|glänzende]] Oberfläche entsteht ''([[Knittergold]])''.<br />
<br />
== Oberflächenbehandlung ==<br />
Die Oberfläche von metallischen [[Werkstück]]en wird zunächst mit dem Zementierpulver behandelt, das Fremdmetalle oder Metallverbindungen enthält. Durch das anschließende Erhitzen werden die Metall[[Phase (Materie)|phasen]] verbunden, ohne dass sie aufgeschmolzen werden.<br />
<br />
Man bedient sich hierzu [[Luftdichtheit|luftdichter]] Behältnisse. Kleinere Objekte werden in [[Tongefäß]]en (Zementierbüchsen) behandelt, große in eisernen oder mit [[Tonminerale|Ton]] ausgekleideten Kästen (Zementierkästen). In den Behältern wird das Werkstück mit dem Zementierpulver umgeben und erhitzt.<br />
<br />
== Stahlerzeugung ==<br />
* Hauptsächlich wird die Zementation zur [[Aufkohlung]] von [[Zementstahl]] angewendet.<br />
* ''Adoucieren:'' durch [[Glühen]] von kohlenstoffreichem, [[spröde]]m [[Roheisen]] zwischen [[sauerstoff]]<nowiki></nowiki>haltigen Substanzen wie [[Roteisenstein]], [[Magnetit|Magneteisenstein]], [[Braunsteine|Braunstein]] wird dem Werkstück Kohlenstoff ''entzogen''. Dadurch wird es [[Zähigkeit|zäher]] und hämmerbar.<br />
<br />
== Feingold ==<br />
[[Silber]]<nowiki></nowiki>haltiges [[Gold]] wird durch Zementation fein gemacht: Der Silbergehalt wird erniedrigt, wodurch sich der relative Goldgehalt ([[Feingehalt]]) erhöht. Das Gold wird in Form feiner Körnchen oder dünner [[Blech]]e mit [[Eisen(II)-sulfat|Eisensulfat]], [[Natriumchlorid|Kochsalz]] und [[Ziegelmehl (Baustoff)|Ziegelmehl]] erhitzt. Hierbei bildet sich [[Silberchlorid]], welches schmilzt und vom Ziegelmehl aufgesaugt wird, während das Gold nicht angegriffen wird. Die Zementation wurde bereits früher angewandt:<ref>Allison Coudert: ''Der Stein der Weisen. Die geheime Kunst der Alchemisten.'' (Originalausgabe: ''Alchemy: the Philosopher’s Stone.'' 1980) Lizenzausgabe. Pawlak, Herrsching 1992, ISBN 3-88199-911-6, S. 226–227 (zitiert gemäß Alfred Lehmann).</ref> „Man schmolz Gold zusammen mit Silber und Kupfer und hämmerte die Mischung ganz dünnen Blättern aus. Dies wurden dann schichtenweise mit dem Zementpulver in einen Tiegel gepackt […] [und dieser] mit immer stärkerem Feuer erhitzt […]“.<br />
<br />
== Weitere Anwendungen ==<br />
* [[Nickeloxid]] wird in einem mit [[Kohle]] ausgefütterten [[Tiegel (Gefäß)|Tiegel]] durch Erhitzen zu hämmerbarem [[Nickel]] [[Reduktion (Chemie)|reduziert]].<br />
* In der [[Meeresgeologie]] ist die Zementation für die Entstehung von [[Sedimentgestein]] verantwortlich. Dies geschieht mit Hilfe der Verkittung von [[Bindemittel]]n.<br />
<br />
== Siehe auch ==<br />
* [[Sintern]]<br />
* [[Eschweiler Bergbau #Vorzeitliche Erz- und Kohlebergbaugeschichte|Eschweiler Bergbau/Vorzeitliche Erz- und Kohlebergbaugeschichte]]<br />
<br />
== Weblinks ==<br />
* {{Meyers Online|16|866|spezialkapitel=Zementation}}<br />
<br />
== Einzelnachweise ==<br />
<references /><br />
<br />
[[Kategorie:Elektrochemie]]<br />
[[Kategorie:Metallurgie]]</div>imported>Invisigoth67