Penktas - kvailų minčių ir nesamonių darymo metas. Darbo šiandien praktiškai nėra, laisvalaikis. Šiandien sumasčiau pasigaminti termito. Sudėtiniai elementai - aliuminis ir geležies oksidas. Termito reakcijai sužadinti reikia labai aukštos temperatūros. Reakcija prasideda jam įkaitus iki baltumo. Termito reakcijos produktai yra aliuminio oksidas, laisva metalinė geležis ir didžiulis kiekis šilumos.
Kas yra termitas ir iš ko jis susideda
Termitas yra mišinio pavojinga reakcija, kurioje pagrindiniai komponentai yra aliuminio oksidas (Al2O3) ir geležies oksidas (Fe2O3 arba Fe3O4). Reagentai dažnai yra susmulkinti ir sumaišyti su rišikliu, kad termitas būtų kietas ir vientisas. Kraštutiniu atveju termito reakcija gali įkaisti iki labai aukštų temperatūrų, nes aliuminio oksidas veikia kaip oksidantas, o geležies oksidas - kaip redukuojantis komponentas skaičiuojamas pagal išlaisvinamą šilumą.
Termito savybės ir degimo mechanizmas
- Aliuminio oksidas cheminė formulė yra Al2O3, o α-Al2O3 lygiai dažnai vadinamas korundu, kuris yra pagrindinis korundo komponentas gamtoje.
- Geležies oksidas (Fe2O3) yra raudonos spalvos oksidas, dažnai randamas rūdyje; Fe3O4 - juodas arba mėlynas oksidas, susidarantis subrendus oksidavimo procese.
- Termito degimo temperatūra yra aukšta: lydymosi temperatūra apie 660°C palengvina pradžią, o pliūpsnis gali pasiekti aukštas temperatūras virš 2000°C, kai reakcija tęsiasi.
- Reakcija yra egzoterminė, išskiriama didelė šiluma ir skystas metalinis feras bei oksidas.
Termito degimas paprastai reikalauja aukštos temperatūros, kurią galima pasiekti naudojant specialias degimo priemones (magnio juosteles, glicerino-kalio permanganato metodus ar bengališką ugnį). Tačiau kai kurios sąlygos, tokios kaip drėgmė, vėjas ar netinkamas mišinio santykis, gali neleisti degimui įvykti, kaip ir pastebėta jūsų patirties plane.
Pramoniniai kontekstai
Pramoniniu mastu boksitas išgryninamas į aliuminio oksidą Bayer proceso pagalba, o Hall-Héroult procesas paverčia aluminiu metalu. Grynas metalinis aliuminis turi atsparumą oro oksidacijai dėl plėvelės, susidarančios ore, kuri gali sustabdyti tolesnę koroziją. Anodinis apdorojimas dar labiau padidina plėvelės storį ir apsaugą. Aliuminis yra geras elektros ir šilumos laidininkas, o jo didelis kietumas leidžia jį naudoti kaip abrazyvą ir pjovimo įrankį. Taip pat milteliai naudojami chromatografijoje kaip terpė.
2004 m. rugpjūčio mėn. JAV 3M mokslininkas sukūrė lydinį iš aliuminio ir retųjų žemiųjų elementų, skirtą sustiprintam stiklui - vadinamam skaidruoju aliuminiu. Korundo milteliai yra aukšto kietumo ir gali būti naudojami kaip abrazyviniai, poliravimo milteliai, dirbtiniai brangakmeniai arba mechaniniuose guoliuose bei laikrodžių laikikliuose kaip deimantams gaminimo pagrindas. Aliuminis taip pat naudojamas kaip ugniai atspari medžiaga aukštoje temperatūroje ir žaliava aliuminio lydymui.
Korundo formos ir cheminės savybės
Korundas gamtoje yra α-Al2O3, kuris yra trigubinės kubinės formos kristalas su stiklo ar deimanto blizgesiu. α-Al2O3 lydymosi temperatūra apie 2015 ± 15 °C, tankis 3,965 g/cm3, kietumas 8,8. Jis netirpsta vandenyje, rūgštyje ar šarmuose. γ-Al2O3 - kubinis sandarus amfoterinis oksidas, tirpus rūgštyse ir šarmuose. Bespalvio tirpalas vadinamas baltuoju nefritu, o ryškiai raudoni svarbūs dėl chromo pėdsakų - rubinas, ryškiai mėlyna su geležies ir titano mišiniu - safyras. Distinguishing charakteristikos pagal spalvą ir priedus pateikiamos toliau.
Termito paveikumas ir naudojimo rizikos
Termito naudojimo rizikos yra didelės: uždegus gali įvykti intensyvus degimas, o magnis neturi nuosavo deguonies šaltinio, todėl degant gali būti užgestas esant deguonies stygiai ar vėjo sąlygomis. Net drėgnomis sąlygomis termitas gali degti, tačiau gali būti išlaisvinti išlydyti metaliniai daleliai ir kilti pavojai - įskaitant sprogimą, jei uždegimo metu susidaro slėgis uždarose talpyklose.
Termito pavidaluose granatų ir kitų įrenginių naudojimas laikomas pavojingu, todėl būtina laikytis saugos priemonių, vengti degių aplinkų, užtikrinti saugų atstumą ir įvykdyti teisingas procedūras prieš pradedant degimą. Istorijoje termitas buvo naudojamas įvairiems tikslams - nuo artilerijos pabūklų uždegimo iki geležies gaminių suvirinimo per traukos sistemas ir naratyvo pabaigoje - bombardavimų metu.
Trumpa naudinga informacija apie pigmentus ir savybes
- Fe2O3 - raudonos spalvos geležies oksidas, įprastai randamas rūdyje; pagrindinis rūdžių komponentas ir dažų pigmentas daugelyje pramonės sričių.
- Fe3O4 - juodas arba mėlynas geležies oksidas; dažnai susidarantis oksiduojant geležį aukštose temperatūrose.
- Corundum formos α-Al2O3 yra labai kietas oksidas, naudojamas kaip brangakmenių ir šlifavimo priemonių pagrindas, taip pat kaip keraminių medžiagų komponentas.
- γ-Al2O3 pasižymi dideliu adsorbcijos ir katalitiniu aktyvumu, todėl naudojamas kaip adsorbentas ir katalizatorius tam tikroms pramonės reakcijoms.
