Oxidationsprozess

Oxidationsprozess bezeichnet den chemischen oder physikalischen Vorgang, bei dem eine Substanz Elektronen abgibt (Oxidation) und damit häufig ihren Oxidationszustand erhöht. In der modernen Redoxchemie wird Oxidation als Elektronenabgabe gesehen; das zugehörige Gegenstück ist Reduktion, bei der Elektronen aufgenommen werden. In vielen Fällen läuft Oxidation über das Redoxpaar eines Oxidationsmittels.

Oxidationsprozesse treten in verschiedenen Bereichen auf: Anorganische Oxidationen wie Verbrennung, die Rostbildung (Eisen oxidiert zu Eisenoxid) oder die Gewinnung von Metallen. Organische Oxidationen umfassen Hydroxylierungen, Dehydrierungen oder Umwandlungen von Aldehyden zu Carbonsäuren. Biologische Oxidationen finden in der Zellatmung statt, wo Elektronen durch Membran-Elektronentransportketten transportiert werden.

Wichtige Einflussfaktoren sind Temperatur, Druck, Verfügbarkeit des Oxidationsmittels, pH-Wert sowie Katalysatoren. Oxidationen können vollständig oder partiell erfolgen; vollständige Oxidation führt zu stabilen Endprodukten wie CO2 und H2O, partielle Oxidation erzeugt Zwischenprodukte (z. B. Ethanol zu Acetaldehyd).

Industrielle Oxidationen spielen eine zentrale Rolle, z. B. beim Ostwald-Verfahren zur Herstellung von Salpetersäure und in vielen chemischen Prozessen der Industrie. Umweltchemie befasst sich mit kontrollierter Oxidation von Schadstoffen sowie mit Korrosion in Infrastruktur und Fahrzeugen.

Schutzmaßnahmen umfassen Passivierung, Beschichtungen, kathodischen Schutz oder Inhibitoren, um unerwünschte Oxidationen zu verlangsamen. Zentrale Begriffe sind Oxidationsmittel, Reduktionsmittel und Redoxreaktion.