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铝热剂是指什么?
铝热剂是指什么?
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铝热剂是指什么?

铝热剂是铝粉和难熔金属氧化物的混合物。常见铝热剂是铝粉和三氧化二铁粉末按比例配成呈粉红色的混合物(比例约为1:2.95),当用引燃剂点燃,反应猛烈进行,得到氧化铝和单质铁并放出大量的热,温度可到2500℃,并发出耀眼的光芒,能使生成的铁熔化。铝热剂是铝热反应的重要成分,铝热反应在轨道焊接等高温户外作业中发挥重要作用。可用于引发一些需要高温的反应。 应用 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。 铝热剂除了焊轨、冶炼难熔金属以外,在军事上也有广泛的应用,例如在炮弹头—咀装进铝热剂成分,因为反应温度极高,用于制作燃烧弹,可熔穿装甲,极大地提高杀伤力。在前苏联科学家编写的《火箭炮》一书中,谈到火箭炮弹头装药就有铝热剂的成分。 在中国人民革命军事博物馆里,展品中就有美军的钢盔、卡宾枪被烧熔在一起,除了火箭弹以外,其它炸弹没有如此大的能量。 除此之外,其他的单质与金属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,而金属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。综上所述,只有满足上面条件的一些氧化物与铝粉组成混合物方可称为铝热剂。

什么是铝热剂及铝热?
提示:

什么是铝热剂及铝热?

铝热剂是把铝粉和氧化铁粉末按一定比例配成的混合物,当用引燃剂点燃,反应猛烈进行,得到氧化铝和单质铁并放出大量的热,温度可到3000℃,能使生成的铁熔化.
这个反应叫做铝热反应,反应生成Al2O3和Fe.
铝热反应原理可以应用在生产上,例如焊接钢轨等.用某些金属氧化物(如V2O5、Cr2O3、MnO2等)代替氧化铁,也可以做铝热剂.当铝粉跟这些金属氧化物反应时,产生足够的热量,使被还原的金属在较高温度下呈熔融状态,跟形成的熔渣分离开来,从而获得较纯的金属*.在工业上常用这种方法冶炼难熔的金属,如钒、铬、锰等.
目前国外的固体火箭燃料也是使用铝热反应原理.
教材上对铝热剂的叙述有两处,其一是说“通常把铝粉和氧化铁的混合物叫铝热剂.”其二是讲“用某些金属氧化物(如V2O5,Cr2O3,MnO2等)代替氧化铁也可以做铝热剂.”这就是说明作为铝热剂重要组成的金属氧化物,并非泛指所有金属氧化物,而是有—定范围的,即指那些难熔的金属氧化物.而这些难熔的金属氧化物和混合物中的铝反应时放出大量热,也是构成铝热反应的一个重要条件.
有些金属氧化物,或不能与铝反应,或放出的热不多,均不能做铝热剂使用.
铝热剂除了焊轨、冶炼难熔金属以外,在军事上亡也有广泛的应用,例如在炮弹头—咀装进铝热剂成分,可极大地提高杀伤力.在前苏联科学家编写的《火箭炮》一书中,谈到火箭炮弹头装药就有铝热剂的成分.
在中国人民革命军事博物馆里,展品中就有美军的钢盔、卡宾枪、被烧熔在一起,除了火箭弹以外,其它炸弹没有如此大的能量.
综上所述,只有满足上面条件的一些氧化物与铝粉组成混合物方可称为铝热剂.
【铝热剂制作】
铝热剂反应制作方法具体如下:(1)铝热剂的配制:5克的铝粉(氧化的铝粉不能用)和15克三氧化二铁或四氧化三铁,放在洁净的纸上混合.(2)引燃剂的配制:4克过氧化钡、1克氯酸钾和1克铝粉混合.(3)装配铝热剂的实验装置:将一块砖头放在地上,把一个内径约2.5厘米、高约4厘米的黄铜或铁的圆筒竖放在砖块上,圆筒内衬一层纸圈,然后加入铝热剂.在上面盖一薄层棉花,用研体的杵将铝热剂压结实.拿出棉花,在铝热剂面上用细玻璃棒戳一个凹处,往里面加入引燃剂.把上面用过的棉花,拌上少量氯酸钾粉末,捏成小团,压在铝热剂和引燃剂的上面(可用滴管在棉花上滴几滴酒精助燃,但不可多).点燃棉花团,不久,引燃剂和铝热剂相续燃烧,即见圆筒上口有耀眼的火花喷出,反应很激烈.当反应停止后,用坩埚钳把黄铜管提起,看到砖头上留着一团炽热的铁块.
【铝热剂引燃方法】
1、Mg条
铝热反应的装置中铝热剂在最下面,上面铺层氯酸钾,中间插根镁条.反应时先点燃镁条,高温使氯酸钾分解产生氧气,这样又促进镁条燃烧.镁条燃烧产生大量热,因为铝热反应需高温条件,这样反应就得以进行.
2、浓硫酸
人教社出版的高级中学课本(必修)第二册第23页犤实验2-2犦是用镁条直接点燃纸漏斗内的铝热剂.由于镁条是由上往下燃,启动反应的成功率不高.若改用人教社出版的高级中学化学第二册(必修)教参第35页介绍的点燃方法:0.5g白糖和0.5gKClO3混匀,堆放在铝热剂上,向此混合物上滴1~2滴浓H2SO4,引燃的成功率较高,但浓H2SO4的用量不是1~2滴,而是6~8滴,更何况浓H2SO4具有强烈的腐蚀性,会引起师生的恐惧心态,难以达到预期的目的.故,以供同行参考.化铁、氯酸钾、红磷、镁条、滤纸、铁、铁架台(附铁圈)、酒精灯、火两张圆形滤纸分别叠成漏斗状,套有四层.把氧化铁和铝粉按质量好后混合均匀,称2g放在纸漏斗用水浸湿,混合物上面压一小坑,酸钾,上面盖红磷,在中间插入一根炮竹引线(约10cm长),如图1所示安放完毕,点燃炮竹引线,即可引燃铝热剂.落入河沙中的铁冷却后用磁铁吸引出.方法2:装置药品和操作基本同上,只是不用氯酸钾、红磷和炮竹引线,改用坩埚钳夹着镁条在酒精灯上点燃后直接点燃纸漏斗内的铝热剂,即可启动反应.方法3:装置、药品和操作基本同方法1,只是不用氯酸钾、引线和镁条,而在压成小坑的铅热剂上放一小粒红磷...
【应用】
1、置换金属
2、焊接金属
3、军事上可以制作铝热弹等强杀伤性武器
4、燃料

铝热反应原理
提示:

铝热反应原理

“铝热反应的原理,是铝单质在高温的条件下进行的一种氧化还原反应,体现出了铝的强还原性。由于氧化铝的生成焓(-1645kJ/mol)极低,故反应会放出巨大的热,甚至可以使生成的金属以熔融态出现。另一方面,反应放出大量热使铝熔化,反应在液相中进行使反应速率极快,短时间放出极大量的热。” 铝热反应的原理,是铝单质在高温的条件下进行的一种氧化还原反应,体现出了铝的强还原性。由于氧化铝的生成焓(-1645kJ/mol) 极低,故反应会放出巨大的热,甚至可以使生成的金属以熔融态出现。 另一方面,反应放出大量热使铝熔化,反应在液相中进行使反应速率极快,短时间放出极大量的热。铝热反应的剧烈程度,由金属离子氧化性所决定。据估计,500克铝热剂(成分是氧化铁和铝)会在30秒内燃烧殆尽。 表达式:2yAl+3MxOy=高温=yAl₂O₃+3xM(M为金属元素)实验反应化学方程式:氧化铁:2Al+Fe2O3==高温==2Fe+Al₂O₃四氧化三铁:8Al+3Fe3O4==高温==9Fe+4Al₂O₃二氧化锰:4Al+3MnO2==高温==3Mn+2Al₂O₃