Hva er en termittreaksjon i kjemi?

Tsht-105 / Getty Images

Termittreaksjonen er en av de mer spektakulære kjemiske reaksjonene du kan prøve. Du brenner i utgangspunktet metall, bortsett fra mye raskere enn den vanlige oksidasjonshastigheten. Det er en enkel reaksjon å utføre, med praktiske bruksområder (f.eks. sveising). Ikke vær redd for å prøve det, men bruk riktige sikkerhetstiltak siden reaksjonen er svært eksotermisk og kan være farlig.

Jernoksid og aluminiumspulver

Les Chatfield / Flickr / CC BY 2.0

' id='mntl-sc-block-image_2-0-1' />

Les Chatfield / Flickr / CC BY 2.0

Termitt består av aluminiumspulver sammen med et metalloksid, vanligvis jernoksid. Disse reaktantene blandes vanligvis med et bindemiddel (f.eks. dekstrin) for å forhindre at de skiller seg, selv om du kan blande materialene rett før tenning uten å bruke et bindemiddel. Thermite er stabilt til det varmes opp til antennelsestemperaturen, men unngå å male ingrediensene sammen. Du vil trenge:

• 50 g fint pulverisert Fe_toO₃
• 15 g av aluminium pulver

Hvis du ikke finner aluminiumspulver, kan du gjenopprette det fra innsiden av en Etch-a-Sketch. Ellers kan du blande aluminiumsfolie i en blender eller kryddermølle. Vær forsiktig! Aluminium er giftig. Bruk en maske og hansker for å unngå å inhalere pulveret eller få det på huden din. Vask klærne og alle instrumenter som kan ha blitt utsatt for strømmen. Aluminiumspulver er mye mer reaktivt enn det solide metallet du møter hver dag.

Jernoksid som enten rust eller magnetitt vil fungere. Bor du i nærheten av en strand kan du få magnetitt ved å løpe gjennom sanden med en magnet. En annen kilde til jernoksid er rust (f.eks. fra en jerngryte).

Når du har blandingen, trenger du bare en passende varmekilde for å antenne den.

Utfør termittreaksjonen

CaesiumFluoride på engelsk Wikipedia / Wikimedia Commons / CC BY

' id='mntl-sc-block-image_2-0-8' />

CaesiumFluoride på engelsk Wikipedia / Wikimedia Commons / CC BY

Termittreaksjonen har en høy antennelsestemperatur, så det krever noe alvorlig varme for å starte reaksjon .

• Du kan tenne blandingen med en propan- eller MAPP-gasslykt. Mens gassfakler gir pålitelig, jevn varme, må du være forsiktig. Vanligvis må du være veldig nær reaksjonen.
• Du kan bruke en magnesiumstrimmel som sikring.
• Du kan tenne blandingen med en stjernekaster. Mens en stjernekaster er et billig og lett tilgjengelig alternativ, gir den ikke en jevn varmekilde. Hvis du bruker en stjernekaster, velg fyrverkeri i «jumbostørrelse» i stedet for de små, fargede versjonene.
• Hvis du bruker veldig fint pulverisert jern(III)oksid og aluminium, kan du tenne blandingen med en lighter eller fyrstikkbok. Bruk en tang for å unngå å bli forbrenning.

Etter at reaksjonen er avsluttet, kan du bruke tang til å plukke opp det smeltede metallet. Ikke hell vann på reaksjonen eller plasser metallet i vann.

Den nøyaktige kjemiske reaksjonen involvert i termittreaksjonen avhenger av metallene du brukte, men du er i hovedsak oksiderende eller brennende metall.

Thermite Reaction Kjemisk Reaksjon

Schuyler S. ( Bruker: Unununium272 ) / Wikimedia Commons / CC BY

' id='mntl-sc-block-image_2-0-14' />

Schuyler S. ( Bruker: Unununium272 ) / Wikimedia Commons / CC BY

Selv om svart eller blått jernoksid (Fe₃O₄) brukes oftest som et oksidasjonsmiddel i termittreaksjonen, rødt jern(III)oksid (Fe_toO₃), manganoksid (MnO_to), kromoksid (Cr_toO₃), eller kobber(II)oksid kan brukes. Aluminium er nesten alltid metallet som oksideres.

Den typiske kjemiske reaksjonen er:

Tro_toO₃+ 2Al → 2Fe + Al_toO₃+ varme og lys

Merk at reaksjonen er både en eksempel på forbrenning og også en oksidasjons-reduksjonsreaksjon. Mens ett metall er oksidert, reduseres metalloksidet. Reaksjonshastigheten kan økes ved å tilsette en annen oksygenkilde. For eksempel, å utføre termittreaksjonen på en seng av tørris (fast karbondioksid) resulterer i en spektakulær visning!

Thermite Reaction Sikkerhetsmerknader

Dunk / Flickr / CC BY 2.0

' id='mntl-sc-block-image_2-0-20' />

Dunk / Flickr / CC BY 2.0

Termittereaksjonen er svært eksoterm. I tillegg til risikoen for brannskader ved å komme for nær reaksjonen eller få materiale ut av den, er det fare for øyeskader ved å se på det svært sterke lyset som produseres. Utfør termittreaksjonen kun på en brannsikker overflate. Bruk verneklær, stå langt unna reaksjonen, og prøv å antenne den fra et avsidesliggende sted.