铝热法

✍ dations ◷ 2025-10-04 09:36:11 #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

  • 中子活化中子活化指将样品用中子照射后,样品中原子经中子俘获而变得具有放射性的过程。俘获中子后的原子核通常会立即衰变,释放出中子、质子或阿尔法粒子同时生成新的活化产物。这些活
  • 神经解剖学异常心理学 行为遗传学 生物心理学 心理药物学 认知心理学 比较心理学 跨文化心理学 文化心理学 差异心理学(英语:Differential psychology) 发展心理学 演化心理学 实验心理学
  • 阿哌沙班阿哌沙班(INN,商品名Eliquis)是一种用于预防静脉血栓栓塞(thromboembolism)和房颤中风的抗凝血剂。它是一种直接Xa因子抑制剂(direct factor Xa inhibitor)。自2011年5月阿哌沙
  • 比雅久比亚乔(Piaggio&C. s.p.a.)是一家意大利的机车与汽车制造大厂,旗下拥有七个品牌。身为世界第四大摩托车生产商,比亚乔每年生产超过60万辆摩托车,拥有五座研发中心负责各品牌的研
  • 亚砜亚砜是含有亚硫酰基(>S=O)官能团的一类有机化合物,可由硫醚氧化得到。常见的亚砜有氯化亚砜、二甲基亚砜、二苯基亚砜等。亚砜的通式为R-S=O-R',其中R和R'是有机基团。亚砜中的
  • 雅库布赫雅库布赫(英语:Sakir-Har),古埃及第十五王朝国王。其名于埃及众多圣甲虫雕像出现,甚至于异族的克尔玛和巴勒斯坦地区也发现了刻有他名字的圣甲虫雕像,这表明古埃及与这几个地区都
  • 免疫手术免疫手术(Immunosurgery)是一种移除一个物体外层细胞的方法。在免疫手术中,材料先放置于能与特定抗原(外层细胞)结合的抗体溶液中,之后,除去未结合的抗体,再加入补体,可诱发细胞溶解,
  • 汪堃仁汪堃仁(1912年4月23日-1993年9月18日),出生于湖北嘉鱼,籍贯安徽休宁,中国生理学家和细胞生物学家。1934年毕业于北京师范大学生物系。1949年获美国伊利诺伊大学医学院硕士学位。北
  • KotakuKotaku是一个以电子游戏为主的博客。其为高客传媒(英语:Gawker Media)所属“Gawker”网络的站点之一,其它几个站点还包括Gizmodo、Deadspin、Lifehacker、io9和Jezebel。Kotaku
  • 布科维纳布科维纳 (罗马尼亚语: Bucovina; 乌克兰语:Буковина/Bukovyna; 德语及波兰语: Bukowina)是东欧的一个地区,位于喀尔巴阡山脉和德涅斯特河之间。现在这一地区由乌克兰和罗