Kaj je termitna reakcija v kemiji?

Tsht-105 / Getty Images

Reakcija termita je ena najbolj spektakularnih kemičnih reakcij, ki jih lahko poskusite. V bistvu sežgete kovino, le da je oksidacija veliko hitrejša od običajne stopnje. To je preprosta reakcija za izvedbo s praktičnimi aplikacijami (npr. varjenje). Naj vas ne bo strah poskusiti, vendar upoštevajte ustrezne varnostne ukrepe, saj je reakcija zelo eksotermno in je lahko nevarno.

Železov oksid in aluminijev prah

Les Chatfield / Flickr / CC BY 2.0

' id='mntl-sc-block-image_2-0-1' />

Les Chatfield / Flickr / CC BY 2.0

Termit je sestavljen iz aluminijevega prahu skupaj s kovinskim oksidom, običajno železovim oksidom. Te reaktante običajno pomešamo z vezivom (npr. dekstrinom), da preprečimo njihovo ločevanje, čeprav lahko materiale zmešate tik pred vžigom brez uporabe veziva. Termit je stabilen, dokler se ne segreje na temperaturo vžiga, vendar se izogibajte mletju sestavin. Boste potrebovali:

• 50 g fino zmletega Fe_dvaO₃
• 15 g aluminij prašek

Če ne najdete aluminijevega prahu, ga lahko pridobite iz notranjosti Etch-a-Sketch. V nasprotnem primeru lahko aluminijasto folijo zmešate v mešalniku ali mlinčku za začimbe. Bodi previden! Aluminij je strupen. Nosite masko in rokavice, da prahu ne vdihnete ali pride na kožo. Operite oblačila in vse instrumente, ki so bili morda izpostavljeni elektriki. Aluminijev prah je veliko bolj reaktiven kot trdna kovina, ki jo srečujete vsak dan.

Železov oksid kot rja ali magnetit bo deloval. Če živite blizu plaže, lahko dobite magnetit tako, da tečete po pesku z magnetom. Drug vir železovega oksida je rja (npr. iz železne ponve).

Ko imate mešanico, potrebujete le ustrezen vir toplote za vžig.

Izvedite termitno reakcijo

Caesium Fluoride v angleški Wikipediji / Wikimedia Commons / CC BY

' id='mntl-sc-block-image_2-0-8' />

Caesium Fluoride v angleški Wikipediji / Wikimedia Commons / CC BY

Reakcija termita ima visoko temperaturo vžiga, zato je potrebno nekaj resne toplote, da se sproži reakcija .

• Mešanico lahko prižgete s propansko ali plinsko svetilko MAPP. Medtem ko plinske bakle zagotavljajo zanesljivo in stalno toploto, morate biti previdni. Običajno boste morali biti zelo blizu reakcije.
• Kot varovalko lahko uporabite magnezijev trak.
• Mešanico lahko prižgete z iskrico. Čeprav je iskrica poceni in lahko dostopna možnost, ne zagotavlja stalnega vira toplote. Če uporabljate iskrice, raje izberite ognjemete v 'jumbo velikosti' kot majhne, ​​barvne različice.
• Če uporabljate zelo fino zmlet železov (III) oksid in aluminij, lahko mešanico prižgete z vžigalnikom ali knjigo vžigalic. Uporabite klešče, da se izognete bliskovitim opeklinam.

Po zaključku reakcije lahko s kleščami poberete staljeno kovino. Ne polivajte vode na reakcijo in ne postavljajte kovine v vodo.

Natančna kemična reakcija, vključena v reakcijo termita, je odvisna od kovin, ki ste jih uporabili, vendar ste oksidira ali gorečo kovino.

Thermit Reaction Kemijska reakcija

Schuyler S. ( Uporabnik: Unununium272 ) / Wikimedia Commons / CC BY

' id='mntl-sc-block-image_2-0-14' />

Schuyler S. ( Uporabnik: Unununium272 ) / Wikimedia Commons / CC BY

Čeprav črni ali modri železov oksid (Fe₃O₄) se najpogosteje uporablja kot oksidant v reakciji termita, rdeči železov (III) oksid (Fe_dvaO₃), manganov oksid (MnO_dva), kromov oksid (Cr_dvaO₃) ali bakrov (II) oksid. Aluminij je skoraj vedno kovina, ki se oksidira.

Tipična kemična reakcija je:

vera_dvaO₃+ 2Al → 2Fe + Al_dvaO₃+ toplota in svetloba

Upoštevajte, da je reakcija oba primer zgorevanja in tudi oksidacijsko-redukcijsko reakcijo. Medtem ko se ena kovina oksidira, se kovinski oksid reducira. Hitrost reakcije lahko povečate z dodajanjem drugega vira kisika. Na primer, izvedba termitne reakcije na postelji suhega ledu (trden ogljikov dioksid) povzroči spektakularen prikaz!

Varnostne opombe o reakciji termita

Dunk / Flickr / CC BY 2.0

' id='mntl-sc-block-image_2-0-20' />

Dunk / Flickr / CC BY 2.0

Reakcija termita je zelo eksotermna. Poleg nevarnosti opeklin zaradi preblizu reakcijskega mesta ali izbruha materiala iz njega obstaja tveganje za poškodbe oči zaradi gledanja v zelo močno svetlobo, ki nastaja. Reakcijo termita izvajajte le na ognjevarni površini. Nosite zaščitna oblačila, stojte daleč stran od reakcije in jo poskusite zanetiti z oddaljene lokacije.