铝热法

✍ dations ◷ 2024-09-20 05:45:32 #焊接,无机反应,燃烧武器,烟火剂,铝,化学反应

铝热法,又称铝热反应(英语:thermite reaction),是用铝粉还原金属氧化物获得金属单质的方法。反应剧烈放热,温度可达2500~3500℃,放出耀眼的光芒。生成物为氧化铝和该高熔点金属的单质。铝热剂(thermite)指铝和金属氧化物的混合物,一般指铝和氧化铁的混合物(比例约为1:2.95)。

将铝粉和一定量的高熔点金属氧化物(如氧化铁等)混合后,用镁条引燃,反应剧烈放热,并发出耀眼的光芒。生成物为氧化铝和该高熔点金属的单质。以铝与氧化铁反应为例,化学方程式为:

其他氧化物和铝在高温下也能发生此类反应:

德国化学家汉斯·歌德史密斯(Hans Goldschmidt)于1893年发明铝热法并于两年后申请专利。因此该反应也被称为“歌德史密斯法”或“歌德史密斯过程”。研究最初的目的是在不用碳熔炼的条件下制备高纯度金属,但歌德史密斯敏锐的发现铝热法可以用于焊接。1899年在德国埃森,铝热法首次商业应用于焊接铁轨。

铝热反应需要高温来引发,可在混合物粉末上插一根镁条做引信(可混入适量氯酸钾帮助镁条燃烧,高锰酸钾、硝酸钾等氧化剂也可助燃;过氧化钡也可,但烟有毒)。高锰酸钾和甘油的混合物缓慢放热,也可以做引发剂。丙烷枪也可以提供引发反应所需的高温。反应开始后会剧烈放热,火花四溅,温度极高,所以点火时要注意安全。

铝热反应过程中放出的热可以使高熔点金属熔化并流出,故铝热法广泛运用于焊接抢险工程,例如将铁轨连接成一段长轨即使用此法。另外,铝热法也是冶炼钒、铬、锰等高熔点金属的重要手段。

除此之外,其他的单质与氧化物混合之后点燃,也会发生强烈的氧化还原反应,效果类似于铝热反应。其中的单质可以是铝、镁、钙、钛、硅、硼——并不仅限于金属,而氧化物可以是三氧化二硼、二氧化硅、三氧化二铬、二氧化锰、三氧化二铁、四氧化三铁、氧化铜和四氧化三铅等。有时这些反应也根据反应中的还原剂而称为“镁热法”、“硅热法”、“钙热法”、“碳热法”等等。

因为反应温度极高,用于制作燃烧弹,可熔穿装甲。

在美国电影绝地任务中,一位不满美国政府作法的陆战队将军,带领一群美国海军陆战队武装侦察部队夺取15枚VX毒气导弹,占领恶魔岛架设导弹阵地,扬言展开恐怖攻击,最后美国政府利用F/A-18C/D大黄蜂式战斗攻击机对岛上使用铝热剂炸弹进行全面攻击。

相关

  • 科学研究科学方法(英语:scientific method)指的是检查自然现象、获取新知识或修正与整合先前已得的知识,所使用的一整套技术。为了合乎科学精神,这方法必须建立于收集可观察、可经验(empir
  • 山金车山金车(学名:Arnica Montana)是一种源于中欧以及西伯利亚高原地区的的菊科植物,在缓解肌肉和关节疼痛及炎症方面具有悠久历史。近年全球有多项针对山金车疗效的基础医学及临床研
  • 德意志民主共和国德意志民主共和国(德语:Deutsche Demokratische Republik;英语:German Democratic Republic),简称民主德国(德语:DDR;英语:GDR)、东德(East Germany)或民德,是存在于1949年至1990年的中欧
  • 噶玛兰族噶玛兰族(噶玛兰语:Kebalan、Kbalan。书写系统制定前惯以 Kavalan 拼音),为台湾的平埔族原住民,主要分布于:冬山河域、三星乡、壮围乡、宜兰县的宜兰市、罗东镇的罗东、苏澳镇的苏
  • 双重标准双重标准是指无正当理由地针对某一种特定行为,因实施的人不同,而导致评价褒贬不一的现象。例如允许某一群体或个人实施某一种行为,但禁止另外一群体或个人实施相同行为。双重标
  • 努瓦克肖特努瓦克肖特(阿拉伯语:نواكشوط‎),毛里塔尼亚首都和最大城市,政治、文化、商业、金融中心。人口611,883人(2000年),约占全国人口的四分之一。位于撒哈拉沙漠西部,距大西洋海岸5
  • 罗加诺公约洛迦诺公约(Locarno Treaties),又译罗加诺公约,是在1925年10月5日至16日欧洲多国在瑞士洛迦诺商议的七项协议,在同年12月1日于英国伦敦签署,隔年9月14日于日内瓦批准生效。一战中
  • 木尔坦木尔坦(乌尔都语:مُلتان)位于杰纳布河东的一座小山上,有人口380万;是巴基斯坦旁遮普省的城市。公元712年,穆斯林攻占木尔坦;此后木尔坦一直成为伊斯兰教在印度的前哨基地。木
  • 费迪南多一世 (两西西里)费迪南多一世(意大利语:Ferdinando I,西西里语:Firdinannu I,1751年1月12日-1825年1月4日),全名费迪南多·安东尼奥·帕斯夸莱·乔瓦尼·奈坡姆切诺·塞拉菲诺·真纳罗·本内迪托·
  • 国家权力机关人民代表大会(英语对应词:People's Congress)是立法机构或政治权力机构的类型之一,常见于社会主义国家,另外也做为部分政党的名称。可以指: