铝热弹 铝热反应怎么做？要注意什么？材料哪里有？

2019-12-25 15:30:40 来源：朵拉利品网

1, 铝热反应怎么做？要注意什么？材料哪里有？

铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。 可简单认为是铝与某些金属氧化物（如三氧化二铁、三氧化二铬、二氧化锰等）在高热条件下发生的反应。铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，并且它是一个放热反应其中镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂。镁条在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂。但插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾则是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发金属氧化物和铝粉的反应。
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。
应用
1、冶炼难熔的金属
2、焊接钢轨等大截面钢材部件
3、军事上可以制作铝热弹等强杀伤性的武器，还可以用作破坏敌军器材
4、传统的烟火剂

2, 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

名词解释

铝热剂

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。

铝粉

铝粉，俗称“银粉”，即银色的金属颜料，以纯铝箔加入少量润滑剂，经捣击压碎为鳞状粉末，再经抛光而成。铝粉质轻，漂浮力高，遮盖力强，对光和热的反射性能均好。经处理，也可成为非浮型铝粉。 铝粉可以用来鉴别指纹，还可以做烟花。铝粉由于用途广、需求量大、品种多，所以是金属颜料中的一大类。

金属

金属是一种具有光泽（即对可见光强烈反射）、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。 地球上的绝大多数金属元素是以化合态存在于自然界中的。这是因为多数金属的化学性质比较活泼，只有极少数的金属如金、银等以游离态存在。金属在自然界中广泛存在，在生活中应用极为普遍，是在现代工业中非常重要和应用最多的一类物质。

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