化学におけるテルミット反応とは何ですか?
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テルミット反応は、試すことができる最も壮観な化学反応の 1 つです。通常の酸化速度よりもはるかに速いことを除けば、基本的には金属を燃やしています。これは、実際のアプリケーション (溶接など) で実行するのが簡単な反応です。恐れずに試してみてください。 非常に発熱 危険な場合があります。
酸化鉄とアルミニウム粉
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Les Chatfield / Flickr / CC BY 2.0
テルミットは、アルミニウム粉末と金属酸化物、通常は酸化鉄で構成されています。これらの反応物は通常、結合剤 (デキストリンなど) と混合して分離を防ぎますが、結合剤を使用せずに点火直前に材料を混合することもできます。テルミットは発火温度に加熱されるまで安定していますが、材料を一緒に粉砕しないでください.必要になるだろう：
- 微粉末鉄 50g2〇3
- 15g アルミニウム 粉
アルミニウム粉が見つからない場合は、Etch-a-Sketch の内部から回収できます。それ以外の場合は、ブレンダーまたはスパイスミルでアルミホイルをブレンドできます. 気をつけて！ アルミニウムは有毒です。粉末を吸い込んだり、皮膚に付着したりしないように、マスクと手袋を着用してください。電力にさらされた可能性のある衣服や器具を洗います。アルミニウム粉末は、毎日遭遇する固体金属よりもはるかに反応性があります.
さびまたは磁鉄鉱の酸化鉄が機能します。ビーチの近くに住んでいる場合は、磁石を持って砂の中を走ることでマグネタイトを得ることができます。酸化鉄のもう 1 つの原因は錆です (例えば、鉄のフライパンから)。
混合物ができたら、必要なのは点火するための適切な熱源だけです。
テルミット反応を実行する
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テルミット反応は発火温度が高いため、反応を開始するにはかなりの熱が必要です。 反応 .
- プロパンまたはMAPPガストーチで混合物に火をつけることができます.ガストーチは信頼性の高い一貫した熱を提供しますが、注意が必要です。通常、反応に非常に近づく必要があります。
- マグネシウムストリップをヒューズとして使用できます。
- 線香花火で混合物に火をつけることができます。線香花火は安価ですぐに利用できるオプションですが、安定した熱源にはなりません。線香花火を使用する場合は、小さな色付きの花火ではなく、「ジャンボサイズ」の花火を選択してください。
- 非常に細かい粉末の酸化鉄 (III) とアルミニウムを使用している場合は、ライターまたはマッチの本で混合物に火をつけることができます.火傷を避けるためにトングを使用してください。
反応が終わったら、トングを使って溶融金属を持ち上げます。反応に水を注いだり、金属を水に入れたりしないでください。
テルミット反応に関与する正確な化学反応は、使用した金属によって異なりますが、基本的に 酸化する または燃える金属。
テルミット反応化学反応
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黒色または青色の酸化鉄（Fe3〇4) は、テルミット反応の酸化剤として最もよく使用される、赤色酸化鉄 (III) (Fe)2〇3)、マンガン酸化物 (MnO2）、酸化クロム（Cr2〇3)、または酸化銅 (II) を使用することができます。アルミニウムはほとんどの場合、酸化される金属です。
典型的な化学反応は次のとおりです。
信仰2〇3+ 2Al → 2Fe + アル2〇3+ 熱と光
反応は両方であることに注意してください 燃焼例 酸化還元反応でもあります。 1つの金属が酸化される間、金属酸化物は還元されます。別の酸素源を追加することにより、反応速度を高めることができます。たとえば、ドライアイス (固体二酸化炭素) のベッド上でテルミット反応を行うと、見事な表示が得られます。
テルミット反応の安全上の注意
ダンク / Flickr / CC BY 2.0' id='mntl-sc-block-image_2-0-20' /> ダンク / Flickr / CC BY 2.0
テルミット反応は非常に発熱的です。反応物に近づきすぎたり、反応物から物質が放出されたりすることによる火傷のリスクに加えて、生成される非常に明るい光を見ることによる目の損傷のリスクがあります。防火表面でのみテルミット反応を実行してください。防護服を着用し、反応から離れて立ち、離れた場所から点火してみてください。