Термітна суміш

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Термітна суміш на основі оксиду заліза(III)
Палаюча термітна суміш
Процес термітного зварювання залізничних рейок

Термі́тна су́міш або термі́т (англ. Thermit® від грец. therme — жар, тепло) — порошкоподібна суміш алюмінію (рідше магнію) з оксидами деяких металів (заліза, нікелю тощо).

При займанні суміш інтенсивно згоряє з виділенням великої кількості тепла (температура горіння становить 2300…2700 °C). Суміш підпалюють спеціальним запалом (суміш пероксиду барію, магнію і натрію). Кількісне співвідношення компонентів суміші визначається стехіометричним співвідношенням.

Історична довідка[ред.ред. код]

Терміт винайшов у 1983 і запатентував у 1895 році німецький хімік Ганс Гольдшмідт нім. Johannes (Hans) Wilhelm Goldschmidt)[1], через що процес горіння терміту отримав назву «реакція Гольдшмідта» або «процес Гольдшміта»[2].

На перших порах застосовувався як паливо при виробництві чистих металів без використання вугілля, але дуже швидко знайшов застосування для потреб технологій зварювання. Перше промислове використання терміт знайшов при зварюванні трамвайних колії в Ессені у 1899[3].

Особливості реалізації[ред.ред. код]

Найпоширенішим є залізо-алюмінієвий терміт у складі: 75% Fe2O3; 25% Al (містить окалину або багату залізну руду), що використовується при термітному зварюванні залізничних рейок та при відливанні великогабаритних деталей. При хімічній реакції алюміній відновлює залізо з оксиду, оскільки утворює міцніші зв'язки з киснем з виділенням значної кількості теплової енергії

Fe2O3 + 2 Al → 2 Fe + Al2O3    ΔH = −851,5 кДж/моль

Температура займання такого терміту становить близько 1300 °C (запалювальної суміші — 800 °C); залізо і шлак, що утворюються в результаті екзотермічної хімічної реакції нагріваються до 2400 °C. Іноді у склад залізного терміту вводять залізну стружку, легувальні присадки і флюси.

Для випадку, коли термітна суміш створена на базі подвійного оксиду заліза (FeO·Fe2O3 або Fe3O4), оптимальні пропорції становлять 23,7% алюмінію 76,3% оксиду. Перебіг екзотермічної реакції записується рівнянням:

3Fe3O4 + 8Al → 4Al2O3 + 9Fe;    ΔH = −3347,6 кДж/моль

Крім алюмінію можуть використовуватись й інші метали:

  • Mg (31%) + Fe2O3 (69%)
  • Ca (43%) + Fe2O3 (57%)
  • Ti (31%) + Fe2O3 (69%)
  • Si (21%) + Fe2O3 (79%)

Термітно-запалювальні суміші:

  • Ba(NO3)2 (26%) + Fe3O4 (50%) + Al (24%)
  • Ba(NO3)2 (37.5%) + Al (26.5%) + вугілля (3%) + сполучні речовини типу шелаку (23%)
  • Fe2O3 (21%) + Al (13%) + Ba(NO3)2 (44%) + KNO3 (6%) + Mg або Fe (12%) + сполучні речовини (4%)

Використання[ред.ред. код]

Створені терміти для зварювання телефонних проводів, а також проводів ліній електропередач. У військовій техніці терміт використовується як запалювальна речовина. У виробництві феросплавів терміт з додаванням флюсів використовується як шихта.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. H. Goldschmidt, «Verfahren zur Herstellung von Metallen oder Metalloiden oder Legierungen derselben» (Спосіб отримання металів або металоїдів або сплавів), Deutsche Reichs Patent no. 96317 (13 March 1895).
  2. «Goldschmidt Process» в Американській енциклопедії (1920).
  3. «Goldschmidt-Thermit-Group». Goldschmidt-thermit.com. Процитовано 2011-10-12. 

Посилання[ред.ред. код]