Acerca de la reacción y aplicaciones de las termitas.

Reacción de termita

Ecuación química de la reacción experimental:

Óxido de hierro: 2Al Fe2O3=Al2O3 2Fe

Dióxido de manganeso: 4Al 3MnO2 =2Al2O3 3Mn

(Las condiciones de reacción son todas altas temperaturas)

Operación experimental:

1. Tome un trozo de papel de filtro circular y vierta polvo de óxido de hierro en él. Luego vierta el polvo de aluminio.

2. Mezclar los dos uniformemente. Usa dos papeles de filtro redondos, dóblalos en forma de embudo, saca uno de ellos, hazle un agujero en el fondo, humedécelo con agua y luego únelo con el otro embudo para que queden cuatro capas por todos lados.

3. Colóquelo sobre un aro de hierro con un plato de evaporación lleno de arena debajo. Coloque el polvo de óxido de hierro y el polvo de aluminio mezclados uniformemente en un embudo de papel, agregue una pequeña cantidad de clorato de potasio encima y insértalo en el medio de la mezcla. Una barra de magnesio, enciende la barra de magnesio y observa lo que sucede.

4. Se puede observar que la tira de magnesio arde violentamente y libera una cierta cantidad de calor, lo que hace que el polvo de óxido férrico y el polvo de aluminio reaccionen violentamente a mayor temperatura, liberando una gran cantidad de calor. y al mismo tiempo el papel El embudo se quema y el material fundido cae a la arena. Una vez que el material fundido se enfría, se retira la capa exterior de escoria. Si observa con atención, puede ver que lo que cae son cuentas de hierro. Esta reacción se llama reacción de termita. La reacción produce trióxido de hierro y aluminio.

Aprovechando la fuerte reducibilidad del aluminio y la propiedad de que el aluminio puede liberar una gran cantidad de calor cuando se convierte en alúmina, el polvo de aluminio se usa comúnmente en la industria para reducir algunos óxidos. Este tipo de reacción se llama termita. reacción.

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Por ejemplo, al soldar rieles, la gente a menudo enciende la mezcla de polvo de aluminio y óxido de hierro. Dado que la reacción libera una gran cantidad de calor, el hierro desplazado sale fundido. Deje que el hierro fundido fluya hacia las grietas de los rieles. Después de enfriarse, los rieles se unen firmemente.

Además, la reacción de termita también puede representar la sustitución de elementos de aluminio por óxidos de otros metales. elementos (como manganeso, etc.).

Notas experimentales:

En primer lugar, la reacción de las termitas tiene ciertos peligros si no existen medidas mejores y efectivas de prevención de incendios y resistencia a altas temperaturas, no es adecuado realizarla. en casa o en la habitación, de lo contrario puede causar fácilmente quemaduras químicas, incendios químicos y otros accidentes. Si está interesado en la termita, puede optar por realizar el experimento al aire libre o en una habitación segura con medidas de prevención de incendios. Se recomienda utilizar óxido de hierro como óxido metálico y controlar estrictamente la cantidad de reactivos. El polvo puede ser ligeramente excesivo para oxidar el metal por completo. Al utilizar tiras de magnesio, tenga en cuenta que las tiras de magnesio deben estar pulidas y brillantes, y deben tener unos 10 cm. Si son demasiado cortas, el calor no será suficiente, y si son demasiado largas, el tiempo de combustión será demasiado. largo y causar desperdicio. Se recomienda no agregar agua al recipiente receptor, de lo contrario el hidrógeno descompuesto por la alta temperatura del agua provocará fácilmente un incendio químico. No coloque combustibles, combustibles o vidrio y otros artículos explosivos cerca de los reactivos. Cuando utilice clorato de potasio como oxidante, no aumente la dosis, de lo contrario provocará incendios físicos y químicos. Antes de encender los reactivos, evacue a las personas circundantes y mantenga la distancia.

A la hora de encender la cinta de magnesio, se puede utilizar un encendedor de alta temperatura, un lanzallamas o una lámpara de alcohol. Cuando descubra que la barra de magnesio se vuelve negra gradualmente y emite chispas, significa que la barra de magnesio ha absorbido suficiente calor y está a punto de arder. En este momento, debe continuar calentando y prepararse para evacuar. Después de encender la cinta de magnesio, debe llegar rápidamente a una distancia adecuada. El experimentador debe usar gafas de sol o equipo antideslumbrante para observar el fenómeno experimental y evitar que la luz brillante de la reacción de la termita queme los ojos. Está absolutamente prohibido observar fenómenos de reacción cerca de reactivos. Durante la reacción se expulsará metal fundido a una temperatura de entre 900 y 1.500 grados centígrados. En este momento, se debe aislar a las personas que se encuentren alrededor y no permitir que se acerquen. Una vez completada la reacción, no lo apagues con agua y espera a que se enfríe de forma natural.

Durante la reacción, se recomienda no utilizar una cámara para tomar fotografías de óxidos metálicos que son propensos a reacciones violentas, como el dióxido de manganeso. Si necesita tomar fotografías para su análisis, lo mejor es hacerlo. use una lente que sea resistente a la luz intensa o use una lente con una película negra, etc. en la parte superior.

Después del enfriamiento se puede ver el metal reducido, que puede ser recogido o reutilizado.