Aluminotermiikka

Thermit (Al ja Fe ₂ O ₃ )

Kaavio aluminotermisen reaktion laboratoriokokoonpanosta. (1) Superplasticizer (2) Reaktioseos (themit-seos) (3) Sytytyskirsikka (4) Sulake

Aluminothermy käytetään usein laboratorio- tekniikkaa ja Termiittireaktion tuotantoon metallisten elementtien E vastaavasta oksidien EO reaktiolla alkuaine alumiini mukaisesti seuraavan yhtälön:

${\ displaystyle {\ ce {2 Al + E2O3 -> Al2O3 + 2E}}}$

Prosessin suoritti ensimmäisen kerran vuonna 1894 Hans Goldschmidt, ja siksi sitä kutsutaan usein Goldschmidt-prosessiksi . Aluminotermiikassa (jota kutsutaan usein myös yksinkertaisesti "alumotermiseksi") käytetään alumiinin erityisen suurta affiniteettia happeen , joka on reaktion todellinen liikkeellepaneva voima :

${\ displaystyle {\ ce {2Al + {\ frac {3} {2}} O2 -> Al2O3}}}$    ${\ displaystyle \ Delta {\ mathit {H}} = {-} 1677 {\ frac {\ text {kJ}} {\ text {mol}}}}$.

Aluminoterminen reaktio on voimakkaasti eksoterminen , saavutetut lämpötilat ovat paikoissa jopa 2450 ° C, joten koko reaktioseos on läsnä sulana. Reaktio on kuitenkin aloitettava " polttavalla kirsikalla " (yleensä seoksella magnesiumia ja bariumperoksidia ). In modifioidut variantit reaktion (erityisesti uuttamalla boorin ja piin ), alkuaine rikki on myös lisätty. Kun reaktio on tapahtunut, saatu (puoli) metalli voidaan rikkoa kuonasta reguluksen muodossa .

Tällä tavoin lämpöprosessissa voidaan tuottaa muun muassa rautaa (Fe) , mutta myös kromia (Cr), mangaania (Mn), titaania (Ti), zirkoniumia (Zr), booria (B) ja piitä (Si). Alumiinioksidia tuotetaan sivutuotteena .

Teollisessa mittakaavassa, aluminothermics käytetään, kun halvempi vähennys , jonka hiili on ei ole mahdollista ( esim. Johtuen muodostumista karbidi kuin puoli reaktio ), esimerkiksi ei-elektrolyyttinen uutto kromia.

nettilinkit

• ChemQuiz-oppitunti L20-17 (englanti): Rautaoksidireaktio - reagoivatko C, Fe tai Al rautaoksidin kanssa sulan raudan tuottamiseksi (?), YouTube-video, 8. marraskuuta 2012