Aluminotermia

Aluminotermia (metoda de obtinere a unor metale)

Proiect realizat de: Dragoiu Alessia Marina Grigore Rares Stefan

Reactia de substitutie (sau reactie de inlocuire) este o reactie chimica prin care un atom dintr-un compus chimic este inlocuit printr-un alt atom sau printr-un radical. Formula generala: A + BC = AC + B Exemple: 1) Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (reactia fierului cu acidul clorhidric) 2) Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu (actiunea fierului asupra solutiei de sulfat de cupru)

Seria activitatii chimice a metalelor: aplicatii practice

Reactia metalelor cu acidul clorhidric (zinc, cupru): In seria activitatii chimice a metalelor, zincul se afla inaintea hidrogenului, iar cuprul dupa hidrogen. Asadar, in reactia cu acidul clorhidric, zincul formeaza clorura de zinc prin inlocuirea hidrogenului, care se degaja din mediul de reactie. Cuprul care este situat dupa hidrogen in serie, nu poate substitui hidrogenul din acidul clorhidric. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Cu + HCl = nu reactioneaza

Reactii posibile ale aluminiului cu oxizii altor metale

Aluminotermia face referire la o serie de reacții exoterme ce decurg la temperaturi ridicate, în care aluminiul este folosit pe post de agent reducător. Procedeul aluminotermiei este folositor la nivel industrial pentru obținerea aliajelor de fier. Procedeul aluminotermic este folosit la nivel industrial, in general, pentru obtinerea aliajelor de fier. Reactia fundamentala care are loc este reactia dintre oxidul de fier si aluminiu pentru producerea fierului: 2Al+Fe2O3 → Al2O3+2Fe. Amestecul de aluminiu si oxid feric a primit denumirea comerciala de"termit". In urma reactiei se produce o temperatura de aproximativ 2400 grade C. Alte exemple: reactia aluminiului cu oxidul de cupru (2Al + 3CuO = Al2O3 + 3Cu) reactia aluminiului cu oxidul de magneziu (2Al + 3MgO = Al2O3 + 3Mg).

Unirea unor sine cu ajutorul aluminotermiei

Aplicatii practice pentru aluminotermie:Obtinerea metalelor

Reacția aluminotermică este utilizată pentru producerea mai multor feroaliaje , de exemplu feroniobiu din pentoxid de niobiu și ferrovanadiu din fier, oxid de vanadiu (V) și aluminiu. Procesul începe cu reducerea oxidului de către aluminiu. Alte metale pot fi produse din oxizii lor în același mod.

Aplicatii practice pentru aluminotermie: Sudarea șinelor de cale ferata

Reacțiile aluminotermice au fost folosite pentru sudarea șinelor de șină la fața locului, utile pentru instalații complexe sau reparații locale care nu pot fi realizate folosind șină sudată continuu. O sudură exotermă are o rezistență mecanică mai mare decât alte forme de sudură și o rezistență excelentă la coroziune. De asemenea, este foarte stabilă atunci când este supusă la impulsuri repetate de scurtcircuit și nu suferă o rezistență electrică crescută pe durata de viață a instalației. Cu toate acestea, procesul este costisitor în comparație cu alte procese de sudare, necesită o sursă de matrițe înlocuibile, suferă de o lipsă de repetabilitate și poate fi împiedicat de condiții umede sau de vreme rea (atunci când se efectuează în aer liber). Acest proces este numit uneori „reacția Goldschmidt” sau „procesul Goldschmidt”, deoarece a continuat dezvoltarea acestuia și l-a brevetat în 1895.

Aplicatii practice pentru aluminotermie: Confectionarea bombelor incendiare

Grenadele incendiare (sau grenadele termite) produc căldură intensă prin intermediul unei reacții chimice. Materialul de umplutură este de 600-800 g de thermate , care este o versiune îmbunătățită a doilea război mondial -era termit . Reacția chimică care produce căldura este o reacție termită . În această reacție, pulberea de aluminiu metal și oxidul de fier reacționează pentru a produce un flux de fier topit și oxid de aluminiu. Această reacție produce o cantitate extraordinară de căldură, arzând la 2.200 ° C (3.990 ° F). Acest lucru face ca grenadele incendiare să fie utile pentru distrugerea depozitelor de arme, artileriei și vehiculelor. Termitul arde fără o sursă externă de oxigen , permițându-i să ardă sub apă. Grenadele incendiare termite nu sunt destinate aruncării și au, în general, o pistolă de întârziere mai scurtă decât alte grenade (de exemplu, două secunde).