Смеси термитные: Безумная термитная пушка для тех, кому мало бытового огнемёта (16+) / Хабр

Содержание

Смесь термитная — Справочник химика 21

    Тонкоизмельченную смесь алюминия и железной окалины (FegO ), часто называемую термитом, применяют для сварки металлических изделий, поскольку при поджигании термита выделяется большое количество теплоты и развивается высокая температура. Рассчитайте минимальную массу термитной смеси, которую необходимо взять для того, чтобы выделилось 665,3 кДж теплоты в процессе алюмотермии, если теплоты образования FegO и AlgOg равны 1117 кДж/моль и 1670 кДж/моль соответственно. [c.64]

    Термитная смесь, используемая при сварке, содержит оксид F aOj и металлический алюминий. Рассчитайте массу полученного железа при горении этой смеси, если масса алюминия, вступившего в реакцию, равна L35 г. [c.132]


    Смесь порошков алюминия и оксида железа (РегОз или Рез04), имеющая название термит, используется для сварки стальных изделий (трубопроводов, рельсов).
При горении термитной смеси протекает реакция с большим выделением теплоты  [c.230]

    Сколько алюминия необходимо добавить к 16 г оксида железа (П1), чтобы получить термитную смесь  [c.130]

    В каких случаях на практике применяют термитную смесь  [c.80]

    Смесь порошкообразных алюминия и оксидов железа FejOj или РезО используется для термитной сварки (эта смесь известна под названием термит), Прн поджигании смеси образуется жидкое железо, которое обеспечивает сварку металлов. [c.307]

    Приготовить термитную смесь из 25 г окиси железа и 8 г порошка алюминия. Окись железа предварительно прокалить. На дно хорошо просушенного шамотного тигля поместить сначала 5 г порошка фтористого кальция (зачем ), а затем реакционную смесь. Утрамбовать ее пестиком и при помощи пробирки сделать углубление (рис. 33). Вынуть пробирку, опустить в образовавшееся углубление сначала скрученную магниевую ленту, очищенную наждачной бумагой, а затем зажигательную смесь, полученную встряхиванием в банке 9 г перекиси бария и 1 г тонкого порошка магния.

[c.79]

    Термитная сварка основана на использовании для нагрева места сварки тепла, выделяющегося при сгорании термита, представляющего собой смесь порошка алюминия и железной окалины. 

[c.600]

    Производят т. в виде порошка или шашек. Для поджигания используют смесь BaOj и Mg или особые термитные спички. [c.533]

    В продуктах горепия термитных смесей образуются твердые шл яки, но применяются и такие зажпгательные составы, в продуктах горения которых образуются и газы, хотя основой их является термитная смесь. В последнем случае пмеет место поппженпе температуры горения состава, так как газы прн улетучивании уносят с собохг часть тепла.Если реакция идет между твердыми телами с образованием твердых ше тел, нагреванпе смеси бывает очень велико, примером чего и является смесь Fe. O-j -j- Л1 и подобные ей термитные смеси. 

[c.120]

    Алюминий. Свойства-оксид алюминия-соли алюминия-алюмотермическая реакция-термитная смесь-получение алюминия-боксит-алюминат натрия-двойные соли-квасцы-ацетат алюминия [c. 470]

    В заторможенной системе реакция может быть возбуждена и нагреванием, которое действует подобно смазке, помогающей преодолеть трение. Так, термитная смесь может существовать сколь угодно долго, пока алюминий защищен от окисления, однако [c.458]

    Существуют так называемые унитарные топлива , под которыми понимаются вещества, содержащие в себе равномерную смесь топлива и окислителя и, следовательно, способные гореть без доступа атмосферного воздуха. К ним принадлежат различные пороха, бикфордов шнур , термитные смеси и т. п. Однородная горючая смесь может быть создана и в газообразном состоянии (например, из газообразного топлива и воздуха). Создание и хранение таких смесей требует соблюдения ряда предосторожностей вследствие их значительной взрывоопасности. 

[c.206]

    В конденсированных (безгазовых) системах ведущая Г. экзотермич рнция протекает в твердой или жидкой фазе с образованием конденсиров. продуктов газофазные в-ва либо не участвуют в р-ции, либо не влияют на распространение фронта Г.

Примеры подобных процессов-Г. нек-рых термитных составов (смесей порошков оксидов и металлов-восстановителей), самораспространяю-щийся высокотемпературный синтез, фронтальная полимеризация. Для Г. безгазовых смесей характерна высокая плотность выделения энергии, скорость Г. для разл. систем принимает значения от 10 до 10 см/с и постоянна в щироком интервале изменения давления отсутствует диффузия продуктов в исходную смесь, изменение концентрации реагентов происходит только в пределах зоны р-ции (зоны i и i на рис. 2 сливаются в одну). Такая структура фронта Г обусловливает макс. кол-во избыточной энтальпии в прогретом слое в-ва перед зоной р-ции. В сочетании с высокой температурной чувствительностью скорости р-ции (сверхкритич. значения энергии активации р-ции Е) это может привести к возникновению автоколебаний фронта Г с резкими пульсациями т-ры и скорости Г. Если пов-сть фронта велика, колебания отд точек теряют синхронность и возникают пространственно неоднородные нестационарные эффекты, напр, т наз.
спиновое Г., при к-ром р-ция локализуется в небольшом ярком пятне, движущемся по спирали с пост скоростью в сторону несгоревшего в-ва (рис 5) При Г. смесей порошков, напр, металла с углеродом, часто возникают широкие (намного превышающие зону прогрева) зоны тепловыделения, обусловленные сильным торможением р-ции продуктами. Интенсивная 
[c.597]


    Обычно пиротехнический состав представляет собой механиче-скл ю смесь компонентов, из которых основными являются окислитель у горючее вещество. Например, состав красного огня содержит хлората калия — 61%, серы — 16% и карбоната стронция — 23%. Хлорат калия является окислителем, сера — горючим веществом, а углекислый стронций — веществом, окрашивающим пламя, которое получается при сгоранш серы с кислородом, выделяемым хлоратом калия. При горении пиротехнического состава выделяется значительное количество тепла и развивается достаточно высокая температура — от нескольких сот градусов (для дымовых составов) до 2500—3000° (для осветительных и термитных составов).
В большинстве своем пиротехнические составы, например, осветительные составы, составы сигнальных огней и др., сгорают с образованием пламени. [c.5]

    В маленький фарфоровый тигель (под тягой ) всыпьте 4 г термитной смеси (А1 + Рез04) и вставьте в нее кусочек магниевой ленты длиной 2—2,5 см. Тигель поставьте на кусок листового асбеста перед тиглем поместите защитный прозрачный экран (стекло, плексиглас). Пламенем горелки подожгите ленту магния (за счет тепла горящего магния воспламеняется термитная смесь). Реакция алюми-нотермического восстановления протекает бурно. После реакции дайте тиглю остыть ( ) и выньте из него полученный металл. 

[c.106]

    В заторможенной системе реакция может быть возбуждена также нагреванием, действие которого подобно действию смазки, помогающей преодолеть трение. Поэтому следует отличать нагревание как импульс, необходимый для устранения торможения, от выделения теплоты в процессе. Так, термитная смесь может существовать сколь угодно долго, пока алюминий защищен от окисления, хотя местное нагревание вызывает энергично протекающую реакцию (AZ.

298 = = — 202 600).  [c.482]

    В зарубежной практике тигель-форму удерживают на трубе с поверхности земли при помощи длинной рукоятки. Термитную смесь воспламеняют шланговой горелкой без спуска сварщика в шурф. [c.157]

    При проведении плавок небольшого масштаба реактор закрывают крышкой, вакуумным насосом из него удаляют воздух, после чего заполняют аргоном. Подготовленный к плавке реактор устанавливают в специальную камеру, обеспечивающую безопасность работы во время восстановления. Реакция идет без предварительного подогрева и возбуждается электрозапалом или зажиганием магниевой ленты с термитным запалом (смесь магния и перекиси натрия, смесь нитрата калия и лактозы и др.). Реакция восстановления проходит в течение нескольких секунд за это время основная часть урана отделяется от шлака последующая выдержка продуктов плавки в расплавленном состоянии способствует почти полному разделению урана и шлака. 

[c.367]

    После окончания проплавления всей шихты на поверхность расплава подают железотермитную смесь, состоящую из 330 кг железной руды, 35 кг алюминиевого порощка, 20—30 кг ферросилиция и 50 кг извести. Такая термитная смесь повышает температуру шлака и способствует лучшему осаждению корольков металла. [c.215]

    Рекомендуется машины, производящие мелкодиспергирован-ные порошки, также оборудовать отдельными пылеочистительными установками [236]. Особенно важна эта рекомендация для несовместимых пылей. Например, если пыль окиси железа и пыль алюминия будут смешаны в одном и том же циклоне, то образующаяся в нем термитная смесь окажется намного опаснее, чем в отдельности взятые вещества. Исходя из указанных соображений, не рекомендуется применять стальные воздуховоды для транспортирования алюминиевой пыли. В производствах, где общие вентиляционные системы оказываются недостаточно эффективными или опасными в отношении распространения взрыва, весьма целесообразно применять обеспыливающие устройства с самостоятельными выводами из здания. Отсасывающие трубопроводы от аппаратуры и оборудования должны прокладываться в направлении выпуска по кратчайшим расстояниям без резких изгибов с тем, чтобы не допустить падения давления и осаждения 

[c. 234]

    Алюминий восстанавливает многие металлы из их окислов. Способ получения металлов восстановлением их окислов алюминием называют алюминотермией. Смесь, состоящую из порошков алюминия и окисла железа (РбгОз или Рез04), называют термитом. Последний применяют для термитной сварки стыков трамвайных рельсов. Реакцию в термите вызывают с помощью специального запала (например, смеси порошков А1 и перекиси бария BaOj). Процесс идет согласно уравнениям [c.161]

    Для инициирования реакции требуется зажигательная смесь при этом часто используют смесь 10 ч. алюминиевого порошка, 40 ч. ВаОг и 7 ч. КСЮ3, которую изготовляют из тонкоизмельченных компонентов смешиванием их пером (не в ступке ) и насыпают на реакционную смесь в виде конусообразной кучки. Зажигание смеси производят при помощи полоски хорошо высушенной бумаги, пропитанной селитрой, или магниевой ленты длиной примерно 10 см, которую вставляют в зажигательную смесь и поджигают (лучше всего небольшой паяльной лампой — на открытом воздухе ). В том случае, когда примеси не вредят, рекомендуется помещать на термитную смесь [c.572]

    При попадании волы па горяшуго термитную зажигательную бомбу образуется гремучая смесь (вследствие высокой температуры реакции), поэтому тушение таких бомб небольшим количеством воды неэффективно. [c.185]

    Термитная смесь состоит из порощка алюминия и РсгОз. Запишите уравнение реакции между этими веществами и рассчитайте энтальпию этой реакции. [c.131]

    I — графитовый полутигель 2 — рукоятка 3 — откидной замок 4 — форма 5 — металлическая заслонка в — термитная смесь 7 — камера сгорания — запальное отверстие 9 — крышка тигель-формы 10 —магнит 11 —отверстие для привариваемого проводника. [c.174]

    Алюминотермическим методом получают и другие металлы, например марганец, хром и титан, которые не могут быть получены в чистом виде восстановлением их окисей углем вследствие образования карбидов. В алюминотер-мической реакции выделяется большое количество тепла за очень короткое время, благодаря чему развивается высокая температура. Температура смеси Рбз04 и А1 ( термитная смесь ) достигает 2400°. Выделяющееся тепло раньше использовали для сварки железных рельс. [c.564]

    Следует исключить применение тяжелых инструментов (кувалд и др.). Вес каждого инструмента должен быть не более 3 кг. Должно быть запрещено применение инструментов из алюминия во всех взрывоопасных производствах, так как при трении алюминия о стальные ржавые поверхности может образоваться термитная смесь порошков алюминия и железной окалины Рез04. При горении термитного порошка (за счет кислорода железной окалины) температура может достичь 2300—3000° С. [c.264]

    В работе Шриля [244] находим данные о выходе бария, о замед- -Ленин экзотермической реакции соответствующими присадками л о замене алюминия в термитном способе другими металлами. -Практически применяется смесь, состоящая из алюминия, окиси  [c.248]


Термитная смесь медная «Актив»

  1. Главная
  2. Продукция
  3. Термитная сварка
  4. Термитная смесь медная «Актив»

Описание:

Термитная смесь медная «АКТИВ» предназначена для приварки катодных и дренажных выводов ЭХЗ диаметром 3-8 мм к стальным магистральным трубопроводам диаметром от DN 325 до DN 1400, классом прочности до К65 включительно и толщиной стенки не менее 5,0 мм, рекомендованных к применению в газовой и нефтяной промышленности.

Особенности:

Как показывает практика, при проведении работ по приварке катодных и дренажных выводов ЭХЗ, существующими на рынке термитными смесями, выявляется и отбраковывается большое количество приварок с технологическим браком. Причинами возникновения брака при производстве работ по приварке являются как правило — некомпетентность персонала (не соблюдение технологического процесса) и некачественная по составу термитная смесь. Для исключения и минимизации брака при производстве приварок, нашими специалистами был разработан инновационный состав смеси, делающий ее более текучей и пластичной. При соблюдении технологии приварки максимально исключается выброс шлака из технологического отверстия тигель-формы многоразовой. Исключается возникновение воздушных пор и раковин в теле приварки.

Термитная смесь медная «АКТИВ» благодаря своему усовершенствованному составу обеспечивает высокую надежность и прочность сварного шва. Лабораторные исследования и испытания в процессе производства смеси позволили добиться результатов приварки по качеству превосходящих продукцию, производимую в России и за рубежом.

Каждая партия термитной смеси медной «АКТИВ» проходит испытания с оформлением соответствующих протоколов.

Приварку выводов ЭХЗ необходимо производить только обученным и аттестованным специалистам согласно инструкции по термитной приварке выводов ЭХЗ (разработанной с учетом требований СТО ПАО Газпром и АО «Транснефть»).

Запрещается использование термитной смеси медной «АКТИВ» не по назначению!!!

Комплект поставки:

№ п/п Наименование Количество
1 Смесь термитная медная 1 кг
2 Мерная ложка 1 шт.
3 Закладной пятачок 20 шт.
4 Шомпол для тигель-формы 1 шт. (По заказу)
5 Руководство-паспорт изделия 1 шт.

Докуметация:

Термитная сварка : описание процесса

Сеть профессиональных контактов специалистов сварки

Термитная сварка подразумевает, что источником теплоты служит перегретый расплавленный металл, образовавшийся в результате горения термитов — порошкообразных смесей металлов с оксидами других металлов.

Для сварки чаще всего применяют алюминиевые термиты, содержащие 20–25% алюминиевого порошка и 75–80% железной окалины. Кроме того, в термиты можно вводить легирующие элементы для улучшения механических свойств и металлический наполнитель — железную обсечку для увеличения выхода жидких продуктов реакции.

Воспламенение термитной смеси происходит при температуре более 1300 °С. Для этого применяют термитные спички или электрозапальные устройства. Начавшееся горение протекает бурно, быстро распространяется на весь объем смеси, и термит полностью сгорает за 20–30 с. Термит сжигают в огнеупорном тигле. Размер тигля зависит от величины сжигаемой порции термита. После сжигания термита в тигле находится жидкая сталь и шлак в сильно перегретом состоянии: на 1 кг термитной смеси образуется 550 г расплавленной стали и 450 г шлака, состоящего из оксида алюминия.

Термитной сваркой сваривают в основном рельсы, стыки арматуры, провода, линии связи и электропередачи. Ее можно использовать для ремонта крупных стальных и чугунных деталей, а также для приливки отломанных частей стальных деталей, например зубьев крупных шестерен.

Другие страницы по теме

Термитная сварка

:

Чтобы удержать жидкий металл в месте сварки, применяют сварочные разъемные формы. Наиболее распространена сварка способом промежуточного литья с предварительным подогревом стыка или без подогрева. В первом случае стык собирают с зазором 12–14 мм, устанавливают и закрепляют форму. Закрепленную форму промазывают огнеупорной глиной. Затем через отверстие в наружной половине формы вставляют горелку, и концы стыкуемых деталей нагревают до 850–900 °С. Термитный металл, расплавленный в тигле, после выдержки в течение 4–6 с выпускают в форму.

Для термитной сварки способом промежуточного литья без предварительного подогрева стыка тигель и форма составляют одно целое. Тигельное пространство отделено от заливаемого заформованного пространства запорной пластиной, толщина которой выбрана так, чтобы она расплавилась после окончания термитной реакции. Перегретый металл заливают в форму, оплавляют концы стыкуемых деталей, и образуется сварное соединение. Первая порция металла, которая стекает в дополнительное пространство, образуя прибыль, подогревает концы стыкуемых деталей. Расход термита для сварки без подогрева почти в 2 раза больше, чем для сварки с подогревом, однако производительность сварки значительно выше, так как предварительный подогрев занимает 15–20 мин.

Поперечное сечение тигля для термитной сварки и принципиальная схема арматурных стержней показаны на рисунке.

Наличие влаги в форме, на соединяемых кромках, недопустимо, так как при заливке расплавленного металла образовавшийся пар может привести к выбросу жидкого металла. Согласно правилам техники безопасности персонал должен иметь защитную одежду, лицо закрывать прозрачным щитком.

Рисунок. Термитная сварка арматуры:
1 — тигель; 2 — термитная смесь; 3 — огнеупорная глина; 4 — свариваемое изделие; 5 — асбестовое уплотнение

Copyright. При любом цитировании материалов Cайта, включая сообщения из форумов, прямая активная ссылка на портал weldzone. info обязательна.

Св. Конструктор — Термитная смесь (1998)

Св. Конструктор

ТЕРМИТНАЯ СМЕСЬ

Впервые была применена как боевая часть легендарных ракет «Катюша». Успешное наступление советских войск в конце ВОВ во многом было обусловлено применением первых реактивных снарядов, начиненных термитной смесью. «Катюши» не обладали большой точностью, но на месте их падения образовывались лужи расплавленного металла, t около 3000°С, превращающие в пар орудия, гусеницы и человеческие тела.

Секрет этой простейшей реакции и состав термитной смеси ревностно охранялся вплоть до окончания войны, а потом рядом европейских держав и Советским Союзом было решено не использовать впредь подобного оружия, так как горящая термитная смесь превращается в кипящее железо, уничтожающее плодородный слой почвы.

Мы предлагаем вам рецепт приготовления этой адской смеси в домашних условиях.

Состав: Al — металлический алюминий Fe3O4 — железная окалина. Оба компонента берутся в мелкодисперсном (пирофорном) состоянии, в виде мелкой пыли.

Пропорции по весу: 4Al/ЗFe3O4. Ингредиенты перемешиваются тщательным образом. Рекомендуется добавить к уже полученной смеси жженой марганцовки («магнезия» MnO). MnO играет роль катализатора — добавляется ее 15-20% от массы приготовленной смеси, которая затем еще раз перемешивается.

Полученный состав помещается в стальной или алюминиевый сосуд, прессуется и закупоривается, во избежание попадания влаги. Затем проделывается небольшое щелевидное отверстие, куда необходимо вставить (на 3-4 см вглубь смеси) магниевую ленту.

Рекомендуемые размеры ленты: 70 х 10 х 0,5 мм.

Ленту легко поджечь охотничьей спичкой. Реакция (замещение):

4Аl + ЗFe3O4 + О2 = 3Fe + 2Al2O3 + t 3000°С

«Новый Свет», Газета Анархистов Питера, #41 февраль-март 1998

Термит | Военная Вики | Фэндом

Термитная смесь с использованием оксида железа (III)

Термит представляет собой пиротехнический состав из горючего металлического порошка и оксида металла. При воспламенении от тепла термит подвергается экзотермической реакции окисления-восстановления. Большинство разновидностей не взрывоопасны, но могут создавать кратковременные всплески высокой температуры на небольшой площади. Его форма действия аналогична другим смесям топлива и окислителя, таким как дымный порох.

Термиты имеют разнообразный состав.Топливо включает алюминий, магний, титан, цинк, кремний и бор. Алюминий распространен из-за его высокой температуры кипения. Окислители включают оксид бора (III), оксид кремния (IV), оксид хрома (III), оксид марганца (IV), оксид железа (III), оксид железа (II, III), оксид меди (II) и свинец (II). ,IV) оксид. [1]

Химические реакции

Термитная реакция с использованием оксида железа (III). Искры, летящие наружу, представляют собой шарики расплавленного железа, оставляющие за собой след дыма.

Алюминий восстанавливает оксид другого металла, чаще всего оксид железа, поскольку алюминий образует более прочные связи с кислородом, чем железо:

Fe 2 O 3 + 2 Al → 2 Fe + Al 2 O 3

Продукты представляют собой оксид алюминия, свободное элементарное железо, [2] и большое количество тепла. Реагенты обычно измельчают в порошок и смешивают со связующим, чтобы материал оставался твердым и предотвращал расслоение.

Реакция используется для термитной сварки, часто используемой для соединения рельсовых путей. Можно использовать другие оксиды металлов, такие как оксид хрома, для получения данного металла в его элементарной форме. Медный термит с использованием оксида меди используется для создания электрических соединений в процессе, называемом cadwelding:

3 CuO + 2 Al → 3 Cu + Al 2 O 3

Некоторые термитоподобные смеси используются в качестве пиротехнических инициаторов, таких как фейерверки.

Термиты с наноразмерными частицами описываются различными терминами, такими как метастабильные межмолекулярные композиты, супертермит, [3] нанотермит, [4] и нанокомпозитные энергетические материалы. [5] [6]

История

Термитная ( термит ) реакция была открыта в 1893 году и запатентована в 1895 году немецким химиком Гансом Гольдшмидтом. [7] Следовательно, реакцию иногда называют «реакцией Гольдшмидта» или «процессом Гольдшмидта».Первоначально Гольдшмидт был заинтересован в производстве очень чистых металлов, избегая использования углерода при плавке, но вскоре он обнаружил ценность термита в сварке. [8]

Первым коммерческим применением термита была сварка трамвайных путей в Эссене, Германия, в 1899 году. [9]

Типы

Термитная реакция, происходящая на чугунной сковороде

Красный оксид железа(III) (Fe 2 O 3 , широко известный как ржавчина) является наиболее распространенным оксидом железа, используемым в термитах. [10] [11] [12] Магнетит также работает. [13] Иногда используются другие оксиды, такие как MnO 2 в марганцевом термите, Cr 2 O 3 в хромовом термите или оксид меди (II) в медном термите, но только для специальных целей. [13] Во всех этих примерах в качестве реактивного металла используется алюминий. Фторполимеры могут использоваться в специальных составах, относительно распространенным примером является тефлон с магнием или алюминием.Магний/тефлон/витон – еще один пиролант этого типа. [14]

В принципе вместо алюминия можно использовать любой химически активный металл. Однако это делается редко, потому что свойства алюминия почти идеальны для этой реакции:

  • Это самый дешевый из высокореактивных металлов; [ ссылка необходима ]
  • Образует пассивирующий слой, что делает его более безопасным в обращении, чем многие другие химически активные металлы. [15]
  • Его относительно низкая температура плавления (660 °C) означает, что металл легко расплавить, так что реакция может происходить в основном в жидкой фазе и, таким образом, протекает довольно быстро.
  • Его высокая температура кипения (2519 °C) позволяет достигать очень высоких температур реакции, поскольку в некоторых процессах максимальная температура ограничивается чуть ниже точки кипения. Такая высокая температура кипения характерна для переходных металлов (например, железо и медь кипят при 2887 °C и 2582 °C соответственно), но особенно необычна среди высокореакционноспособных металлов (ср. магний и натрий, которые кипят при 1090 °C и 883 °С соответственно).
  • Кроме того, низкая плотность оксида алюминия, образовавшегося в результате реакции, приводит к тому, что он плавает на полученном чистом металле.Это особенно важно для уменьшения загрязнения сварного шва.

Хотя реагенты стабильны при комнатной температуре, они горят с чрезвычайно интенсивной экзотермической реакцией при нагревании до температуры воспламенения. Продукты появляются в виде жидкостей из-за достигнутых высоких температур (до 2500 °C с оксидом железа (III)), хотя фактическая достигаемая температура зависит от того, как быстро тепло может уйти в окружающую среду. Thermite содержит собственный источник кислорода и не требует внешнего источника воздуха.Следовательно, его нельзя задушить, и он может воспламениться в любой среде при наличии достаточного начального тепла. Он будет хорошо гореть, пока влажный, и его нельзя легко потушить водой, хотя достаточное количество воды отводит тепло и может остановить реакцию. [16] Небольшое количество воды закипит до того, как вступит в реакцию. Тем не менее, термит используется для сварки под водой. [17]

Термиты характеризуются практически полным отсутствием газообразования при горении, высокой температурой реакции, образованием расплавленного шлака.Топливо должно иметь высокую теплоту сгорания и давать оксиды с низкой температурой плавления и высокой температурой кипения. Окислитель должен содержать не менее 25 % кислорода, иметь высокую плотность, малую теплоту образования и давать металл с легкоплавкостью и высокой температурой кипения (чтобы выделяемая энергия не расходовалась на испарение продуктов реакции). Органические связующие могут быть добавлены в композицию для улучшения ее механических свойств, однако они имеют тенденцию к образованию продуктов эндотермического разложения, что приводит к некоторой потере тепла реакции и образованию газов. [18]

Температура, достигаемая во время реакции, определяет результат. В идеальном случае реакция дает хорошо разделенный расплав металла и шлака. Для этого температура должна быть достаточно высокой, чтобы расплавить как продукты реакции, так и полученный металл, и топливный оксид. Слишком низкая температура приведет к образованию смеси спеченного металла и шлака, слишком высокая температура – ​​выше температуры кипения любого реагента или продукта – приведет к быстрому выделению газа, диспергирующего горящую реакционную смесь, иногда с эффектами, подобными низкому выходу. взрыв.В композициях, предназначенных для получения металла алюминотермической реакцией, этим эффектам можно противодействовать. Слишком низкая температура реакции (например, при производстве кремния из песка) может быть повышена за счет добавления подходящего окислителя (например, серы в композиции алюминий-сера-песок), слишком высокие температуры могут быть снижены за счет использования подходящего хладагента и/или шлакового флюса. Флюсом, часто используемым в любительских композициях, является фторид кальция, так как он вступает в минимальные реакции, имеет относительно низкую температуру плавления, низкую вязкость расплава при высоких температурах (что увеличивает текучесть шлака) и образует эвтектику с глиноземом.Однако слишком большое количество флюса разбавляет реагенты до такой степени, что они не могут поддерживать горение. Тип оксида металла также сильно влияет на количество производимой энергии; чем выше оксид, тем выше количество производимой энергии. Хорошим примером является разница между оксидом марганца (IV) и оксидом марганца (II), где первый дает слишком высокую температуру, а второй едва способен поддерживать горение; для достижения хороших результатов следует использовать смесь с правильным соотношением обоих оксидов. [19]

Скорость реакции также можно регулировать размером частиц; более крупные частицы горят медленнее, чем более мелкие. Эффект более выражен, когда частицы требуют нагревания до более высокой температуры, чтобы начать реакцию. Этот эффект доведен до крайности с помощью нанотермитов.

Температуру, достигаемую при реакции в адиабатических условиях, когда тепло не выделяется в окружающую среду, можно оценить по закону Гесса – вычислив энергию, выделяемую самой реакцией (вычитая энтальпию реагентов из энтальпии продуктов) и вычитанием энергии, затраченной на нагрев продуктов (из их удельной теплоемкости, когда материалы изменяют только свою температуру, и их энтальпии плавления и, в конечном счете, энтальпии испарения, когда материалы плавятся или кипят).В реальных условиях реакция отдает тепло окружающей среде, поэтому достигаемая температура несколько ниже. Скорость теплопередачи конечна, поэтому чем быстрее протекает реакция, тем ближе она протекает к адиабатическим условиям и тем выше достигается температура. [20]

Железный термит

Наиболее распространенным составом является железный термит. В качестве окислителя обычно используется либо оксид железа (III), либо оксид железа (II, III). Первый производит больше тепла. Последний легче воспламеняется, вероятно, из-за кристаллической структуры оксида.Добавление оксидов меди или марганца может значительно улучшить легкость воспламенения.

Первоначальная смесь, как было изобретено, использовала окись железа в виде прокатной окалины. Композицию было очень трудно воспламенить. [18]

Медный термит

Медный термит можно приготовить с использованием оксида меди (I) (Cu 2 O, красный) или оксида меди (II) (CuO, черный). Скорость горения имеет тенденцию быть очень высокой, а температура плавления меди относительно низкой, поэтому в результате реакции образуется значительное количество расплавленной меди за очень короткое время.Реакции медного термита (II) могут быть настолько быстрыми, что медный термит можно рассматривать как разновидность мгновенного порошка. Может произойти взрыв и разбросать брызги медных капель на значительное расстояние. [21]

Медный(I) термит имеет промышленное применение, например, в сварка толстых медных проводников («cadwelding»). Этот вид сварки оценивается также для сращивания кабелей на флоте ВМС США, для использования в сильноточных системах, например. электрическая тяга. [22]

Термы

Терматная композиция представляет собой термитную композицию, обогащенную окислителем на основе солей (обычно нитратами, например,грамм. нитрат бария или пероксиды). В отличие от термитов, терматы горят с выделением пламени и газов. Наличие окислителя облегчает воспламенение смеси и улучшает проникновение горючего состава в цель, так как выделяющийся газ выбрасывает расплавленный шлак и обеспечивает механическое перемешивание. [18] Этот механизм делает термат более подходящим, чем термит, для зажигательных целей и для аварийного уничтожения чувствительного оборудования (например, криптографических устройств), поскольку эффект термита более локализован.

Зажигание

Термитная реакция с использованием оксида железа(III)

Металлы способны гореть при определенных условиях, подобно процессу горения дерева или бензина. На самом деле ржавчина является результатом окисления стали или железа с очень медленной скоростью. Термитная реакция — это процесс, в котором правильная смесь металлических топлив смешивается и воспламеняется. Само воспламенение требует очень высоких температур.

Для воспламенения термитной реакции обычно требуется бенгальский огонь или легкодоступная магниевая лента, но могут потребоваться постоянные усилия, поскольку воспламенение может быть ненадежным и непредсказуемым.Эти температуры не могут быть достигнуты с помощью обычных взрывателей черного пороха, нитроцеллюлозных стержней, детонаторов, пиротехнических инициаторов или других обычных воспламеняющих веществ. [13] Даже когда термит достаточно горячий, чтобы светиться ярко-красным, он не воспламеняется, так как должен быть раскален добела или почти добела, чтобы инициировать реакцию. [ citation required ] Реакцию можно запустить с помощью пропановой горелки, если все сделано правильно. [23]

Часто в качестве предохранителей используются полосы металлического магния.Поскольку металлы горят без выделения охлаждающих газов, они потенциально могут гореть при чрезвычайно высоких температурах. Реакционноспособные металлы, такие как магний, могут легко достигать температуры, достаточно высокой для воспламенения термитов. Зажигание магния остается популярным среди пользователей термитов-любителей, главным образом потому, что его легко получить. [13]

В качестве альтернативы магниевому методу используется реакция между перманганатом калия и глицерином или этиленгликолем. Когда эти два вещества смешиваются, начинается спонтанная реакция, медленно повышающая температуру смеси до тех пор, пока не возникнет пламя.Теплоты, выделяющейся при окислении глицерина, достаточно, чтобы инициировать термитную реакцию. [13]

Помимо воспламенения магнием, некоторые любители также используют бенгальские огни для воспламенения термитной смеси. [24] Они достигают необходимой температуры и обеспечивают достаточное время до того, как точка горения достигнет образца. [25] Однако это может быть опасным методом, так как железные искры, как и полоски магния, горят при температуре в тысячи градусов и могут воспламенить термит, даже если сам бенгальский огонь не соприкасается с ним.Это особенно опасно с мелкоизмельченным термитом.

Точно так же мелкоизмельченный термит можно поджечь от обычной кремневой искровой зажигалки, так как искры горят металл (в данном случае высокореактивные редкоземельные металлы лантан и церий). [26] Поэтому небезопасно поджигать зажигалку рядом с термитом.

Стехиометрическая смесь мелкоизмельченного оксида железа(III) и алюминия может быть подожжена с помощью обычных спичек с красным наконечником путем частичного погружения одной головки спички в смесь и поджигания этой головки другой спичкой, предпочтительно удерживаемой щипцами в перчатках для предотвращения ожогов от вспышки. [ ссылка необходима ]

Гражданское использование

Протекание термитной реакции при сварке железнодорожного полотна. Вскоре после этого жидкий чугун стекает в форму вокруг зазора рельса

Остатки подобных керамических форм для термитной сварки, оставленные железнодорожниками, можно найти вдоль путей

Термитные реакции имеют множество применений. Термит не является взрывчатым веществом; вместо этого он работает, подвергая очень небольшую площадь металла воздействию чрезвычайно высоких температур.Интенсивное тепло, сфокусированное на небольшом участке, можно использовать для разрезания металла или сварки металлических компонентов вместе как путем плавления металла из компонентов, так и путем впрыска расплавленного металла из самой термитной реакции.

Термит может использоваться для ремонта путем сварки на месте толстых стальных профилей, таких как рамы осей локомотивов, где ремонт может выполняться без снятия детали с места ее установки. [ требуется ссылка ]

Термит можно использовать для быстрой резки или сварки стали, такой как рельсовые пути, без сложного или тяжелого оборудования. [27] [28] Однако в таких сварных соединениях часто присутствуют такие дефекты, как шлаковые включения и пустоты (отверстия), и для успешного выполнения процесса требуется большая осторожность. Также необходимо следить за тем, чтобы рельсы оставались прямыми, не приводя к образованию стыков, которые могут вызвать износ высокоскоростных и тяжелых линий нагрузки на ось. [29]

Термитная реакция, используемая для очистки руд от некоторых металлов, называется термитным процессом или алюминотермической реакцией.Адаптация реакции, используемой для получения чистого урана, была разработана в рамках Манхэттенского проекта в лаборатории Эймса под руководством Фрэнка Спеддинга. Иногда его называют процессом Эймса. [30]

Медный термит используется для сварки толстых медных проводов с целью электрических соединений. Он широко используется в электроэнергетике и телекоммуникационной отрасли (экзотермические сварные соединения).

Использование в военных целях

Термитные ручные гранаты и заряды обычно используются вооруженными силами как для уничтожения материальных средств, так и для частичного уничтожения оборудования; последнее распространено, когда нет времени для более безопасных или более тщательных методов. [31] [32] Например, термит можно использовать для экстренного уничтожения криптографического оборудования, когда есть опасность его захвата войсками противника. Поскольку стандартный железо-термит трудно воспламеняется, горит практически без пламени и имеет малый радиус действия, стандартный термит редко используется сам по себе в качестве зажигательного состава. Чаще всего его используют с другими ингредиентами, добавляемыми для усиления его зажигательного действия. Thermate-Th4 представляет собой смесь термитных и пиротехнических добавок, которые, как было установлено, превосходят стандартный термит в зажигательных целях. [33] Его весовой состав обычно составляет около 68,7 % термита, 29,0 % нитрата бария, 2,0 % серы и 0,3 % связующего (например, PBAN). [33] Добавление нитрата бария к термиту увеличивает его термический эффект, дает большее пламя и значительно снижает температуру воспламенения. [33] Хотя основным назначением Thermate-Th4 в вооруженных силах является зажигательное антиматериальное оружие, он также используется для сварки металлических компонентов.

Классическое военное применение термита — выведение из строя артиллерийских орудий, и он использовался для этой цели со времен Второй мировой войны; например, в Пуэнт-дю-Ок, Нормандия. [34] Термит может навсегда вывести из строя артиллерийские орудия без использования зарядов взрывчатки, поэтому термит можно использовать, когда для операции необходима тишина. Это можно сделать, вставив одну или несколько вооруженных термитных гранат в казенную часть, а затем быстро закрыв ее; это заваривает затвор и делает невозможным заряжание оружия. [35] В качестве альтернативы, термитная граната, выпущенная внутрь ствола оружия, загрязняет ствол, что делает оружие очень опасным для стрельбы; термит также можно использовать для сварки механизма поворота и подъема оружия, что делает невозможным правильное прицеливание. [ ]

Термит использовался как в немецких, так и в союзных зажигательных бомбах во время Второй мировой войны. [36] [37] Зажигательные бомбы обычно состояли из десятков тонких наполненных термитом контейнеров (бомб), воспламеняемых магниевым фитилем. Зажигательные бомбы уничтожали целые города из-за бушующих пожаров, возникших в результате их применения. [ citation required ] Города, которые в основном состояли из деревянных зданий, были особенно уязвимы.Эти зажигательные бомбы использовались в основном во время ночных авианалетов. Бомбовые прицелы нельзя было использовать ночью, что создавало необходимость в использовании боеприпасов, которые могли уничтожать цели без необходимости точного размещения.

Опасности

Сильное воздействие термита

Использование термита опасно из-за чрезвычайно высоких температур и чрезвычайной сложности подавления уже начавшейся реакции. Небольшие потоки расплавленного железа, выделяющиеся в результате реакции, могут перемещаться на значительные расстояния и могут проплавлять металлические контейнеры, воспламеняя их содержимое (см. изображения).Кроме того, легковоспламеняющиеся металлы с относительно низкой температурой кипения, такие как цинк (с температурой кипения 907 °C, что примерно на 1 370 °C ниже температуры, при которой горит термит), потенциально могут сильно распылять перегретый кипящий металл в воздух, если он находится рядом с термитом. реакция. [ citation required ]

Предварительный нагрев термита перед воспламенением можно легко сделать случайно, например, насыпав новую кучу термита на горячую, недавно воспламененную кучу термитного шлака.При воспламенении предварительно нагретый термит может сгореть почти мгновенно, высвобождая световую и тепловую энергию с гораздо большей скоростью, чем обычно, и вызывая ожоги и повреждение глаз на обычно безопасном расстоянии. [ citation required ]

Термитная реакция может произойти случайно в промышленных зонах, где используются абразивные шлифовальные и отрезные круги с черными металлами. Использование алюминия в этой ситуации приводит к образованию смеси оксидов, способной к бурной взрывной реакции. [38]

Смешивание воды с термитом или выливание воды на горящий термит может вызвать паровой взрыв, разбрасывающий горячие осколки во всех направлениях. [ citation required ]

Основные ингредиенты Thermite также использовались из-за их индивидуальных свойств, в частности, отражательной способности и теплоизоляции, в лакокрасочном покрытии или присадке для немецкого цеппелина Hindenburg , что, возможно, способствовало его огненному разрушению. Это была теория, выдвинутая бывшим ученым НАСА Аддисоном Бэйном, а позже проверенная в небольшом масштабе в научном реалити-шоу Разрушители мифов с полунеубедительными результатами (было доказано, что это не вина одной только термитной реакции, но вместо этого предполагается, что это комбинация этого и сжигания газообразного водорода, который заполнил корпус Hindenburg ). [39] Программа MythBusters также проверяла правдивость видео, найденного в Интернете, в котором количество термита падало на глыбу льда аналогичной массы, вызывая внезапный взрыв. Они смогли подтвердить результаты, обнаружив куски льда на расстоянии до 150 м от точки взрыва. Соведущий Джейми Хайнеман предположил, что это произошло из-за того, что термитная смесь распылялась, возможно, в облаке пара, заставляя ее гореть еще быстрее. Хайнеман также выразил скептицизм по поводу другой теории, объясняющей это явление: реакция каким-то образом разделила водород и кислород во льду, а затем воспламенила их.Гораздо более вероятное объяснение состоит в том, что взрыв произошел из-за реакции высокотемпературного расплавленного алюминия с водой. Алюминий бурно реагирует с водой или паром при высоких температурах, выделяя при этом водород и окисляясь. Скорость этой реакции и воспламенение образующегося водорода могут легко объяснить подтвержденный взрыв. [40] Этот процесс похож на взрывную реакцию, вызванную попаданием металлического калия в воду.

См. также

  • ЭЛИС (топливо)
  • Химическая реакция
  • Термическая трубка

Каталожные номера

  1. ↑ Косанке, К.; Косанке, Б.Дж; Фон Мальтиц, я; Стурман, Б; Симидзу, Т; Уилсон, Массачусетс; Кубота, Н.; Дженнингс-Уайт, С. и соавт. (2004-12). Пиротехническая химия — Google Книги . ISBN 978-1-889526-15-7. http://books.google.com/?id=Q1yJNr92-YcC&pg=RA2-PA19. Проверено 15 сентября 2009 г. .
  2. ↑ «Демонстрационная лаборатория: Термитная реакция». Ilpi.com. http://www.ilpi.com/genchem/demo/thermite/index.html. Проверено 11 октября 2011 г. .
  3. ↑ «Недорогое производство наноструктурированных супертермитов». Navysbir.com. http://www.navysbir.com.com/n08_1/N081-020.htm. Проверено 12 октября 2011 г. .
  4. ↑ Фоли, Тимоти; Пачеко, Адам; Малхи, Джонатан; Йеттер, Ричард; Хига, Кельвин (2007). «Разработка нанотермитных композитов с переменными порогами воспламенения электростатического разряда». стр. 431. Цифровой идентификатор объекта: 10.1002/prep.200700273.
  5. ↑ «Кинетика реакций и термодинамика нанотермитных топлив». Ci.confex.com. http://ci.confex.com/ci/2005/techprogram/P1663.HTM. Проверено 15 сентября 2009 г. .
  6. ↑ Апперсон, С.; Шенде, Р.В.; Субраманиан, С .; Таппмейер, Д.; Гангопадхьяй, С .; Чен, З .; Гангопадхьяй, К.; Реднер, П. и др. (2007). «Генерация быстро распространяющихся горения и ударных волн с помощью нанотермитных композитов оксид меди / алюминия». стр. 243109. Bibcode 2007ApPhL..91x3109A. Цифровой идентификатор объекта: 10.1063/1.2787972.
  7. ↑ Х. Гольдшмидт, «Verfahren zur Herstellung von Metallen oder Metalloiden oder Legierungen derselben» (Процесс производства металлов, металлоидов или их сплавов), Патент Германии №.96317 (13 марта 1895 г.).
  8. ↑ Гольдшмидт, Ганс; Вотен, Клод (30 июня 1898 г.). «Алюминий как нагреватель и восстановитель». стр. 543–545. http://web.archive.org/web/20110715133307/http://www.pyrobin. com/files/thermit%28e%29%20journal.pdf. Проверено 12 октября 2011 г. .
  9. ↑ «Goldschmidt-Thermit-Group». Goldschmidt-thermit.com. http://www.goldschmidt-thermit.com/en/gtg_3.php. Проверено 12 октября 2011 г. .
  10. ↑ «Термитные бомбы, используемые для поджогов». Журнал Милуоки. 1939-12-01.http://news.google.com/newspapers?id=QKBQAAAAIBAJ&sjid=TCIEAAAAIBAJ&pg=6875,1422491. Проверено 12 октября 2011 г. .
  11. ↑ «Что это значит: Термитная бомбардировка». Флоренс Таймс. 1940-08-31. http://news.google.com/newspapers?id=lR8sAAAAAIBAJ&sjid=I7oEAAAAIBAJ&pg=5630,1866720. Проверено 12 октября 2011 г. .
  12. ↑ «Водород не мог быть причиной огненного конца Гинденбурга — Страница 3 — New York Times» . Nytimes.com. 1997-05-06. http://www.nytimes.com/1997/05/06/science/hydrogen-may-not-have-caused-hindenburg-s-fiery-end.html?pagewanted=3. Проверено 12 октября 2011 г. .
  13. 13.0 13.1 13.2 13.3 13.4 «Термит». Удивительный Rust.com. 2001-02-07. http://web.archive.org/web/20110707122232/http://amazingrust.com/experiments/how_to/thermite.html. Проверено 12 октября 2011 г. .
  14. ↑ «Металл-фторуглерод-пироланты: III. Разработка и применение магния / тефлона / витона (MTV)». Цифровой идентификатор объекта: 10.1002/1521-4087(200211)27:5<262::AID-PREP262>3.0.СО;2-8.
  15. ↑ Гранье, Дж. Дж.; Плантье, КБ; Пантойя, М.Л. (2004). «Роль пассивирующей оболочки Al2O3, окружающей частицы нано-Al, в синтезе NiAl при горении». стр. 6421. Бибкод 2004JMatS..39.6421G. Цифровой идентификатор объекта: 10.1023/B:JMSC.0000044879.63364.b3.
  16. ↑ Вохлетц, Кеннет (2002). «Журнал вулканологии и геотермальных исследований: взаимодействие воды и магмы: некоторые теории и эксперименты по образованию пеперита». стр. 19. Бибкод 2002JVGR..114…19W. Цифровой идентификатор объекта: 10.1016/S0377-0273(01)00280-3.
  17. ↑ Сара Лайалл (27 октября 2006 г.). «Камеры ловят разгоняющихся британцев и много горя — New York Times» . Великобритания: Nytimes.com. http://www.nytimes.com/2006/10/27/world/europe/27camera.html?pagewanted=2. Проверено 12 октября 2011 г. .
  18. 18,0 18,1 18,2 К. Косанке; Би Джей Косанке; И. фон Мальтиц; Б. Стурман, Т. Симидзу, М. А. Уилсон, Н. Кубота, К. Дженнингс-Уайт, Д. Чепмен (декабрь 2004 г.). Пиротехническая химия .Журнал пиротехники. стр. 126–. ISBN 978-1-889526-15-7. http://books.google.com/books?id=Q1yJNr92-YcC&pg=PA126. Проверено 9 января 2012 г.
  19. ↑ «Развитие вашего присутствия в Интернете: марганцевый термит на основе оксида марганца (II)». Развитие вашего веб-присутствия.blogspot.com. 10 июля 2008 г. http://developing-your-web-presence.blogspot.com/2008/07/marganese-thermite-based-on-marganese.html. Проверено 7 декабря 2011 г. .
  20. ↑ Чиранджиб Кумар Гупта (8 мая 2006 г.). Химическая металлургия: принципы и практика .Джон Уайли и сыновья. стр. 387–. ISBN 978-3-527-60525-5. http://books.google. com/books?id=Tq6MTFXk3cQC&pg=PA387. Проверено 9 января 2012 г.
  21. ↑ «Термит». ПироГид. 03 марта 2011 г. http://www.pyroguide.com/index.php?title=Термит. Проверено 6 декабря 2011 г. .
  22. ↑ «HTS > Новости». Hts.asminternational.org. 01.08.2011. http://hts.asminternational.org/portal/site/hts/NewsItem/?vgnextoid=a7879c63e1681310VgnVCM100000621e010aRCRD. Проверено 6 декабря 2011 г. .
  23. ↑ «Экспериментальная ракетная площадка Ричарда Накки».Накка-ракеты.net. http://www.nakka-rocketry.net/thermites.html. Проверено 12 октября 2011 г. .
  24. ↑ «Мир сегодня — угроза безопасности Virgin Blue». Abc.net.au. 2004-09-23. http://www.abc.net.au/worldtoday/content/2004/s1205680.htm. Проверено 12 октября 2011 г. .
  25. ↑ Грей, Теодор (19 августа 2004 г.). «Изготовление стали из пляжного песка | Популярная наука» . Popsci.com. http://www.popsci.com/node/2865. Проверено 12 октября 2011 г. .
  26. ↑ «Паспорт безопасности материала зажигалки Flints Ferro Cerrium» . shurlite.com. 21 сентября 2010 г. http://www.shurlite.com/msds.pdf. Проверено 22 января 2012 г. .
  27. ↑ «Бумаги прошлого — Звезда — 15 ноября 1906 — НОВЫЙ ПРОЦЕСС СВАРКИ». Paperspast.natlib.govt.nz. 1906-11-15. http://paperspast.natlib.govt.nz/cgi-bin/paperspast?a=d&d=TS115.2.43. Проверено 12 октября 2011 г. .
  28. ↑ «Сколько способов сварки металла?». Евгений Регистратор-гвардеец. 1987-12-08. http://news.google.com/newspapers?id=wHw1AAAAAIBAJ&sjid=e-EDAAAAIBAJ&pg=6875,1950492. Проверено 12 октября 2011 г. .
  29. ↑ «Усиление гусеницы для тяжелых осевых нагрузок: усиление гусеничной инфраструктуры — еще один метод решения проблемы постоянно растущей вместимости автомобилей. (TTCI R&D). | Goliath Business News». Голиаф.ecnext.com. 01.09.2002. http://goliath.ecnext.com/coms2/gi_0199-2063863/Strengthening-the-track-structure-for.html. Проверено 12 октября 2011 г. .
  30. ↑ патент США 2830894, Spedding, Frank H.; Вильгельм, Харли А. и Келлер, Уэйн Х., «Производство урана», выпущено в 1958 г. , передано Комиссии по атомной энергии США.
  31. ↑ «FM-23-30» (PDF).http://www.kmike.com/Grenades/fm-23-30.pdf. Проверено 12 октября 2011 г. .
  32. ↑ Джон Пайк (1988-12-27). «Ручная зажигательная граната АН-М14 Тх4». Globalsecurity.org. http://www.globalsecurity.org/military/systems/munitions/m14-th4.htm. Проверено 12 октября 2011 г. .
  33. 33.0 33.1 33.2 Патент США 5698812, Сонг, Юджин, «Термитное разрушительное устройство», выдан в 1997 г., передан министру армии США.
  34. ↑ «newsday.com/The [email protected]».
  35. ↑ Бойл, Хэл (1941-11-26). «Капрал рассказывает об расстреле заключенных-янков» . Ежедневный отчет Элленсбурга. http://news.google.com/newspapers?id=JmkKAAAAIBAJ&sjid=h0oDAAAAIBAJ&pg=6924,4473828. Проверено 12 октября 2011 г. .
  36. ↑ Нодерер, Э. Р. (1940-08-30). «Архивы: Чикаго Трибьюн». pqasb.pqarchiver.com. http://pqasb.pqarchiver.com/chicagotribune/access/466735872.html?dids=466735872:466735872&FMT=ABS&FMTS=ABS:AI. Проверено 12 октября 2011 г. .
  37. ↑ «Ожесточенные бои в Ливии». Индийский экспресс. 1941-11-25. http://news.google.com/newspapers?id=AdA-AAAAIBAJ&sjid=fkwMAAAAIBAJ&pg=2697,5764756. Проверено 12 октября 2011 г. .
  38. ↑ «Огненный шар из алюминия и шлифовальной пыли». Hanford.gov. 21 сентября 2001 г. Архивировано из оригинала 25 ноября 2007 г. http://web.archive.org/web/20071125064608/http://www.hanford.gov/rl/?page=542&parent=506. Проверено 15 сентября 2009 г. .
  39. ↑ Шварц, Джон (21 ноября 2006 г.). «Лучшее научное шоу на телевидении?». Nytimes.com. http://www.nytimes.com/2006/11/21/science/21myth.html. Проверено 11 октября 2011 г. .
  40. ↑ «Взрыв расплавленного металла». Компания Modern Media Communications Ltd. http://www.pyrotek.info/documents/newsandeventspdfs/Aluminium_Times_-_2009-08_-_Safety_Coatings_(A4).pdf. Проверено 15 марта 2012 г.

Дальнейшее чтение

  • Л.Ван Л., Мунир З.А., Максимов Ю.М. (1993). «Термитные реакции: их использование в синтезе и обработке материалов». стр. 3693–3708. Бибкод 1993JMatS..28.3693W. Цифровой идентификатор объекта: 10.1007/BF00353167.
  • М. Беккерт (2002). «Ганс Гольдшмидт и алюминотермия». стр. 522–526.

Внешние ссылки

Термит — wikidoc

Термит представляет собой пиротехнический состав алюминиевого порошка и оксида металла, который вызывает алюминотермическую реакцию, известную как термитная реакция .Он не взрывоопасен, но может создавать короткие всплески чрезвычайно высоких температур, направленные на очень маленькую цель в течение короткого периода времени.

Алюминий восстанавливает оксид другого металла, чаще всего оксид железа, поскольку алюминий легко воспламеняется. Продуктами являются оксид алюминия, свободное элементарное железо и большое количество тепла. Реагенты обычно измельчают в порошок и смешивают со связующим, чтобы материал оставался твердым и предотвращал расслоение.

Реакция используется для термитной сварки, часто используемой для соединения рельсовых путей. Можно использовать другие оксиды металлов, такие как оксид хрома, для получения элементарного металла. Медный термит с использованием оксида меди используется для создания электрических соединений в процессе, называемом сваркой. Некоторые термитоподобные смеси используются в качестве пиротехнических инициаторов, таких как фейерверки.

История

Thermite (Термит) был изобретен в 1893 году и запатентован в 1895 году немецким химиком Гансом Гольдшмидтом. Следовательно, реакцию иногда называют «реакцией Гольдшмидта» или «процессом Гольдшмидта».Доктор Гольдшмидт первоначально был заинтересован в получении очень чистых металлов, избегая использования углерода при плавке, но вскоре он осознал ценность сварки.

Первым коммерческим применением была сварка трамвайных путей в Эссене в 1899 году. Degussa, потомок фирмы Гольдшмидта, до сих пор является одним из крупнейших в мире производителей термитной сварки.

Типы

Черный или синий оксид железа (Fe 3 O 4 ), получаемый путем окисления железа в богатой кислородом среде при сильном нагревании, является наиболее часто используемым термитным окислителем, поскольку он недорог и легко производится. Также можно использовать красный оксид железа (III) (Fe 2 O 3 , широко известный как ржавчина). Иногда используются другие оксиды, такие как MnO 2 в марганцевом термите, Cr 2 O 3 в хромовом термите или оксид меди (II) в медном термите, но только для узкоспециализированных целей. Во всех примерах в качестве реактивного металла используется алюминий. Фторполимеры могут использоваться в специальных составах, относительно распространенным примером является тефлон с магнием или алюминием. Магний/тефлон/витон – еще один пиролант этого типа.

В принципе вместо алюминия можно использовать любой химически активный металл. Однако это делается редко, потому что свойства алюминия идеально подходят для этой реакции. Это, безусловно, самый дешевый из высокореактивных металлов; он также образует пассивирующий слой, что делает его более безопасным в обращении, чем многие другие химически активные металлы. Точки плавления и кипения алюминия также делают его идеальным для термитных реакций. Его относительно низкая температура плавления (660 °C, 1221 °F) означает, что металл легко расплавить, так что реакция может происходить в основном в жидкой фазе [1] и, таким образом, протекает довольно быстро.В то же время его высокая температура кипения (2519 °C, 4566 °F) позволяет реакции достигать очень высоких температур, поскольку в некоторых процессах максимальная температура ограничивается чуть ниже точки кипения. [2] Такая высокая температура кипения характерна для переходных металлов (например, железо и медь кипят при 2887 °C и 2582 °C соответственно), но особенно необычна среди высокореакционноспособных металлов (ср. магний и натрий, которые кипят при 1090°С и 883°С соответственно). Кроме того, низкая плотность оксида алюминия, образующегося в результате реакции, приводит к тому, что он плавает на железе, уменьшая загрязнение сварного шва.

Хотя реагенты стабильны при комнатной температуре, они горят с чрезвычайно интенсивной экзотермической реакцией при нагревании до температуры воспламенения. Продукты появляются в виде жидкостей из-за достижения высоких температур (до 2500 °C (4500 °F) с оксидом железа (III)), хотя фактическая достигаемая температура зависит от того, как быстро тепло может уйти в окружающую среду. Thermite содержит собственный источник кислорода и не требует внешнего источника воздуха. Следовательно, его нельзя задушить, и он может воспламениться в любой среде при наличии достаточного начального тепла.Он будет хорошо гореть, пока влажный, и его нельзя потушить водой. Небольшое количество воды будет кипеть, прежде чем достигнет реакции. Если термит поджечь под водой, полученное расплавленное железо будет извлекать кислород из воды и генерировать газообразный водород в реакции с одним замещением. Этот газ, в свою очередь, может гореть, смешиваясь с кислородом воздуха.

Зажигание

Металлы способны гореть при определенных условиях, подобно процессу горения дерева или бензина. На самом деле ржавчина является результатом окисления стали или железа с очень медленной скоростью. Термитная реакция — это процесс, в котором правильная смесь металлических топлив смешивается и воспламеняется. Само воспламенение требует очень высоких температур.

Зажигание термитной реакции обычно требует наблюдения со стороны обученного техника и может потребовать постоянных усилий, поскольку зажигание может быть ненадежным и непредсказуемым. Термитные реакции требуют очень высоких температур для инициирования. Эти температуры не могут быть достигнуты с помощью обычных взрывателей черного пороха, нитроцеллюлозных стержней, детонаторов, подходящего пиротехнического инициатора или других обычных воспламеняющих веществ.Даже когда термит достаточно горячий, чтобы светиться ярко-красным, он не воспламеняется, поскольку он должен быть раскаленным до белого каления, чтобы инициировать реакцию. Реакцию можно запустить с помощью пропановой горелки, если все сделано правильно. Факел может предварительно нагреть всю кучу термита, что заставит его взорваться, а не медленно гореть, когда он, наконец, достигнет температуры воспламенения.

Часто в качестве предохранителей используются полоски из металлического магния. Поскольку металлы горят без выделения охлаждающих газов, они потенциально могут гореть при чрезвычайно высоких температурах.Реакционноспособные металлы, такие как магний, могут легко достигать температуры, достаточно высокой для воспламенения термитов. Однако этот метод заведомо ненадежен: сам магний трудно воспламеняется, а в ветреную или влажную погоду полоса может погаснуть. Кроме того, полоски из магния не содержат собственного источника кислорода, поэтому возгорание невозможно, если полоски из магния не подвергаются воздействию воздуха. Значительную опасность воспламенения магния представляет тот факт, что металл является прекрасным проводником тепла; Нагрев одного конца ленты может привести к тому, что другой конец передаст термиту достаточно тепла, чтобы вызвать преждевременное воспламенение.Несмотря на эти проблемы, зажигание магния остается популярным среди пользователей термитов-любителей, главным образом потому, что его легко получить.

Реакция между перманганатом калия и глицерином или этиленгликолем используется как альтернатива магниевому методу. Когда эти два вещества смешиваются, начинается спонтанная реакция, медленно повышающая температуру смеси до тех пор, пока не возникнет пламя. Теплоты, выделяющейся при окислении глицерина, достаточно, чтобы инициировать термитную реакцию.Однако этот метод также может быть ненадежным, и задержка между смешиванием и воспламенением может сильно различаться из-за таких факторов, как размер частиц и температура окружающей среды.

Помимо воспламенения магнием, некоторые любители также используют бенгальские огни для воспламенения термитной смеси. Они достигают необходимой температуры и обеспечивают достаточно времени, прежде чем точка горения достигнет образца. Однако это может быть опасным методом, так как железные искры, как и полоски магния, горят при температуре в тысячи градусов и могут воспламенить термит, даже если сам бенгальский огонь не соприкасается с ним.Это особенно опасно с мелкоизмельченным термитом.

Точно так же мелкодисперсный термит можно поджечь от обычной кремневой искровой зажигалки, так как искры горят металл (в данном случае высокореактивные редкоземельные металлы лантан и церий). Поэтому небезопасно поджигать зажигалку рядом с термитом.

Стехиометрическая смесь мелкоизмельченного оксида железа(III) и алюминия может быть подожжена с помощью обычных спичек с красным наконечником путем частичного погружения одной головки спички в смесь и поджигания этой головки другой спичкой, предпочтительно удерживаемой щипцами в перчатках для предотвращения ожогов от вспышки.

Гражданское использование

Файл:Velp-thermitewelding-1.jpg

Протекание термитной реакции при сварке железнодорожного полотна. Вскоре после этого жидкий чугун стекает в форму вокруг зазора рельса.

Термитные реакции имеют множество применений. Термит не является взрывчатым веществом, а вместо этого работает, нагревая очень небольшую площадь металла до чрезвычайно высоких температур. Интенсивное тепло, сфокусированное на маленьком участке, можно использовать для разрезания металла или сварки металлических компонентов путем плавления очень тонкой пленки в месте соединения компонентов.

Термит может использоваться для ремонта путем сварки на месте толстых стальных профилей, таких как рамы осей локомотивов, где ремонт может выполняться без снятия детали с места ее установки. Его также можно использовать для быстрой резки или сварки стали, такой как рельсы, без сложного или тяжелого оборудования. Однако в таких сварных соединениях часто присутствуют такие дефекты, как шлаковые включения и отверстия, и для успешного проведения процесса требуется большая осторожность.

Термитная реакция, используемая для очистки руд от некоторых металлов, называется термитным процессом или алюминотермической реакцией.Адаптация реакции, используемой для получения чистого урана, была разработана в рамках Манхэттенского проекта в лаборатории Эймса под руководством Фрэнка Спеддинга. Иногда его называют процессом Эймса.

Медный термит используется для сварки толстых медных проводов с целью электрических соединений. Он широко используется в электроэнергетике и телекоммуникационной отрасли (экзотермические сварные соединения).

Основные ингредиенты термита также использовались из-за их индивидуальных качеств, в частности, отражающей способности и теплоизоляции, в лакокрасочном покрытии или присадке для Гинденбурга, что, возможно, способствовало его огненному разрушению.Это была теория, выдвинутая бывшим ученым НАСА Аддисоном Бэйном, и позже проверенная в небольшом масштабе Разрушителями мифов с полунеубедительными результатами (не было доказано, что это ошибка термитных реакций, но вместо этого было высказано предположение, что это смесь между этим и Водород, наполняющий Гинденбург).

Использование в военных целях

Ручные термитные гранаты

используются в качестве зажигательных устройств для быстрого уничтожения техники противника. Кроме того, термитные гранаты используются дружественными войсками для уничтожения собственных предметов и снаряжения, когда существует неминуемая опасность захвата.Поскольку стандартный железо-термит трудно воспламеняется, горит практически без пламени и имеет малый радиус действия, стандартный термит редко используется сам по себе в качестве зажигательного состава. Чаще всего его используют с другими ингредиентами, добавляемыми для усиления его зажигательного действия. Thermate-Th4 представляет собой смесь термитных и пиротехнических добавок, которые, как было установлено, превосходят стандартный термит в зажигательных целях. Его весовой состав обычно составляет 68,7 % термита, 29,0 % нитрата бария, 2.0% серы и 0,3% связующего (например, PBAN). Добавление нитрата бария к термиту увеличивает его тепловой эффект, создает пламя при горении и значительно снижает температуру воспламенения. Хотя основная цель Thermate-Th4 — зажигание, он также может сваривать металлические поверхности.

Классическое военное применение термита — выведение из строя артиллерийских орудий, и он использовался для этой цели со времен Второй мировой войны. Thermite может навсегда вывести из строя артиллерийские орудия без использования зарядов взрывчатки и, следовательно, может использоваться с разумной степенью скрытности.Есть несколько способов сделать это. Безусловно, самый разрушительный метод — это заварить оружие, вставив одну или несколько боеголовок с термитной гранатой в казенную часть, а затем быстро закрыв ее. Это делает невозможным зарядку оружия. Альтернативный метод — вставить вооруженную термитную гранату в дуло артиллерийского орудия, загрязняя ствол. Это делает деталь очень опасной для огня. Еще один метод — использовать термит для сварки механизма поворота и подъема оружия, что делает невозможным правильное прицеливание.

Термит также использовался в немецких и союзнических зажигательных бомбах во время Второй мировой войны. Зажигательные бомбы обычно состояли из десятков тонких наполненных термитом контейнеров (бомб), воспламеняемых магниевым фитилем. Зажигательные бомбы уничтожали целые города из-за бушующих пожаров, возникших в результате их применения. Города, которые в основном состояли из деревянных построек, были особенно уязвимы. Эти зажигательные бомбы использовались в основном во время ночных воздушных налетов. Бомбовые прицелы нельзя было использовать ночью, что создавало необходимость в использовании боеприпасов, которые могли уничтожать цели без необходимости точного размещения.

Опасности

Использование термита опасно из-за чрезвычайно высоких температур и чрезвычайной сложности подавления реакции после начала. Термитная реакция испускает опасный ультрафиолетовый (УФ) свет, требующий, чтобы за реакцией не наблюдали напрямую, или чтобы была надета специальная защита для глаз (например, маска сварщика). Небольшие струйки расплавленного железа, выделяющиеся в результате реакции, могут распространяться на значительные расстояния и могут проплавлять металлические емкости, воспламеняя их содержимое.Кроме того, легковоспламеняющиеся металлы с относительно низкой температурой кипения, такие как цинк, чья температура кипения 907 °C (1665 °F) примерно на 1370 °C (2500 °F) ниже температуры, при которой горит термит, потенциально могут бурно вскипятить перегретый металл до воздух, если он находится рядом с термитной реакцией, где он может загореться при воздействии кислорода.

Предварительный нагрев термита перед воспламенением легко может быть осуществлен случайно, например, путем насыпания новой массы термита на горячую, только что воспламененную массу термитного шлака.При воспламенении предварительно нагретый термит может гореть почти мгновенно, высвобождая гораздо большее количество световой и тепловой энергии, чем обычно, и вызывая ожоги и повреждение глаз на обычно безопасном расстоянии.

Термитная реакция может произойти случайно в промышленных зонах, где используются абразивные шлифовальные и отрезные круги с черными металлами. Использование алюминия в этой ситуации дает примесь оксидов, способную к бурной взрывной реакции. [3]

Смешивание воды с термитом или выливание воды на горящий термит может вызвать фреатомагматический взрыв, разбрасывая горячие фрагменты во всех направлениях.

Примечания

Ссылки

  • Ван Л.Л., Мунир З.А., Максимов Ю.М. (1993). «Термитные реакции: их использование в синтезе и обработке материалов». Журнал материаловедения . 28 (14): 3693–3708. дои: 10.1007/BF00353167.
  • М. Беккерт (2002 г.). «Ганс Гольдшмидт и алюминотермия». Швайсен и Шнайден . 54 (9): 522–526.
  • «Страница DEGUSSA на термите».

Внешние ссылки

af: Термиет cs:Термит (химия) da:Термит de: Термит он: תרמיט это: Термит (miscela incendiaria) nl: Термиет sk: Термит (chémia) sl:Термит (кемия) fi:Термиитти св: Термит

Шаблон:WH Шаблон:WS

Моделирование горячих точек термитных смесей

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.


 


Пессина, Ф.; Национальный центр научных исследований -CNRS-, Париж:
EUROPYRO 2015, 11-й международный семинар GTPS: 41-й международный семинар по пиротехнике, 4–7 мая 2015 г., Тулуза, Франция; Программа и регистрация
Toulouse, 2015
PP.181-190
PP.181-190
Международный пиротехнический семинар <41, 2015, Тулуза>
Международный GTPS Семинар <11, 2015, Тулуза>
English
Конференционный доклад
Fraunhofer ICT ()


Abstract
Окислитель и горючие частицы являются составными частями классической пиротехники.Помимо концентрации и результирующей теплоты реакции, горение таких систем определяется размером частиц, плавлением, испарением и разложением частиц, тепло- и массопереносом и кинетикой реакции. Кроме того, распределение и расположение отдельных частиц играют важную роль в протекании и температуре общей реакции. В дальнейших работах метод горячей точки моделировал ход реакции в трех измерениях с учетом природы частиц пиротехнических составов и кинетики разложения окислителя как шага, определяющего скорость.На следующем этапе развития модель была расширена более сложным кинетическим режимом, который также учитывает окисление топлива. Влияние различных параметров на скорость прогрессирования и конверсию исходных веществ, учитываемых моделью, исследовали при различных вариациях параметров.
Модель применяется к различным концентрациям частиц в регулярных и рандомизированных сборках. Результаты были сопоставлены и подтверждены скоростями и температурами, измеренными для различных смесей Al/CuO-термит с содержанием алюминия от 8% до 70%.


Термитная реакция

Краткое описание:

Добавление небольшого количества глицерина к куче оксида железа (III), порошка алюминия и перманганата калия вызывает пламя, искры и расплавленное железо.

Цель/Задача:

Иллюстрирует концепцию экзотермических реакций, металлургию железа и энергию активации.

Объяснение эксперимента:

Реакция оксида железа (III) и алюминия может быть представлена ​​уравнением:

Fe 2 O 3 (т) + 2 Al (т) → Al 2 O 3 (т) + 2 Fe (т)

Эта реакция относится к классу реакций, известных как «термитный» процесс, который используется в промышленности для сварки, получения металлов из их оксидов и производства зажигательных устройств.Процесс инициируется теплом, но затем становится самоподдерживающимся.

Термитная реакция инициируется теплом, выделяющимся из смеси перманганата калия и глицерина. Использование воспламенения магниевой ленты для инициирования желаемой реакции не так надежно, как приведено.

Подготовка материалов:

  • 50 – 55 г порошка оксида железа (III), Fe 2 O 3
  • 15 г алюминиевой пудры
  • 20 – 25 г перманганата калия, KMnO 4
  • 5–6 мл глицерина (глицерина), C ​​ 3 H 5 (OH) 3
  • Скупула
  • 2 терракотовых цветочных горшка, ок.Внутренний верхний диаметр 2 ½ дюйма с отверстием 1 см в нижней части
  • Фильтровальная бумага или бумажное полотенце на дно одного горшка
  • Железное кольцо с внутренним диаметром 6 – 7 см
  • Подставка для колец 1 м
  • Цементная плита – термостойкая – ок. 1 м x 1 м
  • Большое металлическое ведро с сухим песком
  • Прозрачный защитный экран
  • Стакан на 10 мл
  • Щипцы
  • Термозащитные перчатки

Эту демонстрацию следует проводить только в большом хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе.В результате реакции образуется большое количество дыма. Искры можно разбрасывать на расстояние 2 м по вертикали и 5 м по горизонтали. Держите легковоспламеняющиеся материалы вдали от экспериментальной зоны. Поместите клочок бумажного полотенца или фильтровальной бумаги на дно одного глиняного горшка и поместите этот горшок в другой глиняный горшок. Тщательно смешайте оксид железа (III) и порошок алюминия. Перелейте смесь в кастрюлю. Сформируйте небольшое конусообразное углубление в центре смеси ок. 2 см в глубину и 1-2 см в ширину. Заполните это углубление 20-25 г кристаллов перманганата калия.Сформируйте еще одно небольшое конусообразное углубление в кристаллах KmnO4.

Поместите глиняные горшки внутрь металлического кольца, прикрепленного к верхней части кольцевой подставки. Поместите кольцевую подставку в середину термостойкой цементной плиты. Чтобы уловить расплавленное железо, поместите песчаную баню примерно на 1 м ниже реакционного сосуда. Используйте защитный экран для защиты от искр.

Презентация:

Поместите 5–6 мл глицерина в небольшой химический стакан. Быстро налейте глицерин на углубление в кристаллах KMnO4.Немедленно отойдите назад. Воспламенение смеси достигается примерно за 15 секунд. Образуется пламя, летящие искры, дым и пыль. Расплавленное железо вытекает через отверстие в котле в ванну с песком. Когда реакция закончится, используйте щипцы, чтобы взять раскаленное добела железо. Дайте утюгу остыть, прежде чем прикасаться к нему.

Опасности:

Эта демонстрация производит сильный жар и расплавленный металл. Огнетушитель всегда должен быть под рукой. Не следует использовать воду для гашения реакции, поскольку добавление воды к горячему утюгу приводит к образованию потенциально взрывоопасного газообразного водорода.Поскольку пожары, возникающие в результате термитных реакций, трудно контролировать, химические вещества не следует использовать в больших количествах, чем рекомендуется. Для защиты от искр следует использовать защитный экран. Следует соблюдать осторожность, чтобы избежать контакта с расплавленным железом. Следует надевать теплозащитные перчатки, а с горячими продуктами обращаться только щипцами. Обращайтесь с KMnO 4 с большой осторожностью, так как при контакте с органическими или другими легко окисляющимися веществами, как в растворе, так и в сухом состоянии, может произойти взрыв.Из-за выделяющегося дыма и пыли демонстрацию следует проводить в хорошо проветриваемом помещении в конце лекции.

Утилизация:

Дать полученным твердым веществам остыть до комнатной температуры. Все твердые частицы можно соскоблить в контейнер для отходов. Внутренний цветочный горшок всегда трескается, и его нельзя использовать повторно.

Видео:

Общая концепция:

Тип реакции:

Основной номер:

  • Шахашири Б.Z. 1983, Химические демонстрации — Справочник для учителей химии, том. 1 стр. 85-89

Вторичный номер:

  • Шахашири Б.З. и Шрайнер, Р., 2008, Демонстрационные видеоролики Shakhashiri Chemical – Учебное руководство с. 45

Теги:

Reade Advanced Materials — термитный порошок (алюминиевый термит / медный термит)

Физические свойства

Химические свойства

Типичные области применения

Термитные реакции имеют множество применений.Первоначально он использовался для ремонтной сварки на месте таких вещей, как рамы осей локомотивов, где ремонт может происходить без снятия детали с места ее установки.

Thermite также можно использовать для быстрой резки или сварки металла, например, рельсовых путей, без использования сложного или тяжелого оборудования.

Описание

Термитная реакция (разновидность алюминотермической реакции) — это реакция, при которой металлический алюминий окисляется оксидом другого металла, чаще всего оксидом железа.

Название «термит» также используется для обозначения смеси двух таких химических веществ. Продуктами являются оксид алюминия, свободное элементарное железо и большое количество тепла. Реагенты обычно измельчают в порошок и смешивают со связующим, чтобы материал оставался твердым и предотвращал расслоение.

Алюминий восстанавливает оксид другого металла, чаще всего оксид железа, потому что алюминий очень реакционноспособен:

*Fe2O3 + 2Al ==> 2Fe + Al2O3 + тепло

Продукты представляют собой оксид алюминия, свободное элементарное железо и большое количество тепла.Реагенты обычно измельчают в порошок и смешивают со связующим, чтобы материал оставался твердым и предотвращал расслоение.

Можно использовать другие оксиды металлов, такие как оксид хрома, для получения элементарного металла. Медный термит с использованием оксида меди используется для создания электрических соединений в процессе, называемом cadwelding:

.

*3CuO + 2Al ==> 3Cu + Al2O3 + тепло

Химическое название: Термитная реакция

Химическая формула:

1) Fe2O3 + 2Al ==> 2Fe + Al2O3 + тепло

2) алюминий + оксид железа(III) ==> железо + оксид алюминия 2Al(s) + Fe2O3(s) ==> Al2O3(s) + 2Fe(s).

Упаковка

Синонимы

термитная реакция, термитный порошок, алюминотермическая реакция, реакция Гольдшмидта, натрий, термитный сварочный порошок, алюминиевый термит, термитная сварка, медный термит, cadwelding,

Классификация

Термитный порошок TSCA (SARA Title III) Статус: Внесен в список. Для получения дополнительной информации позвоните в Агентство по охране окружающей среды США по телефону +1 202 554 1404

.

Термитный порошок Номер химической реферативной службы: TBA

фактов о термитах для детей

Еще немного термитного горения

Thermite – зажигательная смесь.Это не взрывоопасный материал, но он может гореть очень быстро и очень сильно.

Изготовлен из оксида менее активного металла, смешанного с более активным металлом. Одной из наиболее распространенных смесей является оксид железа(III)-алюминий. Оксид железа (III) окисляет алюминий, восстанавливаясь в процессе до железа. Алюминий окисляется до оксида алюминия.

Многие другие оксиды металлов и металлов могут быть использованы для термита. Некоторые металлы, которые можно использовать, это бор, магний, кальций, титан, цинк или кремний.Некоторые оксиды металлов, которые можно использовать, представляют собой оксид меди (II), оксид хрома (III), оксид железа (II, III), оксид марганца (IV), диоксид кремния, триоксид бора или оксид свинца (II, IV). Металл нельзя использовать с его оксидом металла. Металл должен быть более реактивным, чем металл в оксиде, иначе термит не сработает.

Реакция и воспламенение

Реакция для термита оксида алюминия-железа (III) выглядит следующим образом:

2 Al + Fe 2 O 3 → Al 2 O 3 + 2 Fe

Трудно воспламенить термит.Он должен быть очень горячим. Используются ленты из металлического магния. Для воспламенения термита можно использовать смесь перманганата калия и глицерина. Его можно поджечь от кремневой зажигалки или детской бенгальской свечи. Его можно смешать с серой, чтобы получить термат, который облегчает плавление железа.

Вопреки распространенному мнению, металлы могут гореть. Однако обычные металлы необходимо измельчать в порошок, иначе они будут отводить тепло слишком быстро, чтобы вызвать пожар.

История

Термитная ( термит ) реакция была открыта в 1893 году.Немецкий химик Ганс Гольдшмидт запатентовал его в 1895 году. Люди называли его «реакцией Гольдшмидта» или «процессом Гольдшмидта». Гольдшмидт пытался получить очень чистые металлы без использования углерода при плавке. Вскоре он обнаружил ценность термита в сварке. Его начали использовать в начале 1900-х годов для сварки железнодорожных путей.

Использование

Thermite используется по своему первоначальному назначению — сварке железнодорожных рельсов. Он также используется для сварки проволоки. Термит также используется для получения некоторых металлов.Хром можно получить термитной реакцией между оксидом хрома (III) и алюминием. Первый уран был получен термитом. Термит также можно использовать в фейерверках для воспламенения других зажигательных средств.

Термит использовался в армии как зажигательное оружие. Он в основном используется для разрушения зданий и оборудования, так как легко плавит металл. В термит можно добавить нитрат бария, чтобы смесь легче воспламенялась. Особенно во время Второй мировой войны военные сбросили на города тысячи бомб, содержащих термит, в результате чего повсюду начались пожары.

Безопасность

Термит небезопасно делать дома. Он испускает ультрафиолетовый свет, который может повредить глаза. Это также делает очень горячее пламя, которое может расплавить железо. Погасить крайне сложно. Струи расплавленного железа могут вытекать из термитной смеси, поджигая все, к чему прикасаются. Некоторые металлы могут закипеть и загореться, если их поместить в термит, например, цинк. Если его предварительно нагреть, а затем поджечь, термит может гореть очень быстро, выделяя огромное количество тепла и света. Если его уронить в воду, он может очень быстро вскипятить воду, что приведет к взрыву.Если его уронить на лед, лед может взорваться, однако безопасно бросить его в трехлитровую мензурку, наполненную слегка влажным песком.

Связанные страницы

Картинки для детей

  • Термитная реакция с использованием оксида железа (III). Искры, летящие наружу, представляют собой шарики расплавленного железа, оставляющие за собой след дыма.

  • Протекание термитной реакции при сварке железнодорожного полотна. Вскоре после этого жидкий чугун стекает в форму вокруг зазора рельса

    .
  • Сильные эффекты термита

%PDF-1.6 % 119 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 119 102 0000000016 00000 н 0000003113 00000 н 0000016973 00000 н 0000016999 00000 н 0000017047 00000 н 0000017188 00000 н 0000017222 00000 н 0000017470 00000 н 0000017662 00000 н 0000017854 00000 н 0000018046 00000 н 0000018238 00000 н 0000018430 00000 н 0000018509 00000 н 0000018588 00000 н 0000018666 00000 н 0000018744 00000 н 0000018823 00000 н 0000018902 00000 н 0000018979 00000 н 0000019058 00000 н 0000019137 00000 н 0000019214 00000 н 0000019292 00000 н 0000019370 00000 н 0000019449 00000 н 0000019527 00000 н 0000019604 00000 н 0000019681 00000 н 0000019757 00000 н 0000019834 00000 н 0000019911 00000 н 0000019987 00000 н 0000020064 00000 н 0000020143 00000 н 0000020223 00000 н 0000020302 00000 н 0000020381 00000 н 0000020685 00000 н 0000020767 00000 н 0000021645 00000 н 0000022484 00000 н 0000023245 00000 н 0000024070 00000 н 0000024868 00000 н 0000025679 00000 н 0000026568 00000 н 0000027244 00000 н 0000029937 00000 н 0000029973 00000 н 0000052209 00000 н 0000053071 00000 н 0000053127 00000 н 0000053550 00000 н 0000053766 00000 н 0000053942 00000 н 0000055529 00000 н 0000055775 00000 н 0000056074 00000 н 0000057061 00000 н 0000057297 00000 н 0000057612 00000 н 0000060794 00000 н 0000061141 00000 н 0000061606 00000 н 0000065175 00000 н 0000065565 00000 н 0000066054 00000 н 0000066959 00000 н 0000067226 00000 н 0000067542 00000 н 0000067665 00000 н 0000068356 00000 н 0000074014 00000 н 0000074525 00000 н 0000075219 00000 н 0000076226 00000 н 0000076494 00000 н 0000076697 00000 н 0000082761 00000 н 0000083164 00000 н 0000083685 00000 н 0000085906 00000 н 0000086203 00000 н 0000086559 00000 н 0000086921 00000 н 0000087143 00000 н 0000087439 00000 н 0000087505 00000 н 0000087680 00000 н 0000088730 00000 н 0000088966 00000 н 0000089281 00000 н 0000089570 00000 н 0000089792 00000 н 00000 00000 н 00000

00000 н 00000
    00000 н 0000092247 00000 н 0000092545 00000 н 0000092912 00000 н 0000002336 00000 н трейлер ]>> startxref 0 %%EOF 220 0 объект > поток xb«`f`wa`g`[email protected]

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.