微型铝热反应

微型铝热反应 出版物信息：微型铝热反应。 download_for_offline 下载引文 BibTeX EndNote X3 XML EndNote 7 XML 尾注标记为 Marc PubMedId RIS 摘要 当两个生锈的铁球（其中一个用铝箔包裹）撞击在一起时，在这种小规模的铝热反应中会发出火花和光。显微镜铝热反应视频可在 https://www.youtube.com/watch?v=V5VXt0hZOc8 上找到。 显示内容 这是铝热反应的更安全的微型版本 — 非常有趣且易于执行！经典的铝热反应是一种壮观的氧化还原反应，当铝金属与铁锈 Fe 2 O 3 发生反应时就会发生。 2Al(s) + Fe 2 O 3 (s) → Al 2 O 3 (s) + 2Fe(s) + 热量 在这个版本中，两个生锈的铁球，每个重约 2 kg，直径 7 cm，用一击击打在一起。球碰撞的机械能提供了足够的活化能以允许反应发生，从而形成产物和大量的热量。由于反应中释放大量热能，会产生巨大的噪音和飞溅的火花。工作原理 经典的铝热反应是一种高能氧化还原反应，根据上述方程式，铝被氧化，铁被还原。这种高度放热的单一置换反应能量如此之大，以至于可以用来将铁轨焊接在一起。反应的变体也用于水下焊接。反应一旦开始，它就会自我维持，不依赖外部氧气供应。可以在此处观看大比例版本的视频。反应热为 ΔH° = -849 kJ/mol，反应温度约为 2200 °C。其温度足以熔化所产生的铁，其熔点为 1530 °C。亮黄色的火花是由微量极热的铁水被抛入空气中产生的。铁水立即与空气中的氧气氧化，产生额外的能量。火花的黄色是由铁原子中的电子激发后发出的光引起的。发生反应时还会发出巨大的破裂声，而不仅仅是撞击的声音。设置 安全 佩戴护目镜。建议穿实验室外套，因为火花可以传播 2 - 3 英尺。手套是可选的，但可以戴上以防止手生锈。练习击球，因为这需要猛烈的斜击。紧紧握住球，并确保在击球时手指不受影响。建议仅由讲师进行此演示。反复敲击会导致手臂和肩膀疼痛！演示 1. 检查铝箔。如果孔太多，请更换。使用单层常规厚度的铝箔。 2. 将生锈的球放在一只手上，将铝箔覆盖的球放在另一只手上。通常，生锈的球是用惯用手握住的。 3. 手指不要碍事，用生锈的球敲击覆盖有箔纸的球。使用猛烈的一击。当用足够的力量敲击球时，会发出巨大的爆裂声并飞出火花。 4. 旋转生锈的球和箔覆盖的球以暴露新的表面并重复该过程。通过练习，你将能够重复一些美妙的大火花。清理和处置 铁球可以重复重复使用。如果您厌倦了它们，可以将它们扔进垃圾桶。在此演示中，任何类型的钢/铁球都可以生锈。根据球的大小，处理它们可能更容易或更难。如果锈迹已从反应中全部清除，请将球放入盐水中几天，然后风干以恢复锈迹。如果存在氧化物涂层，请使用砂布或百洁布去除氧化物。一种扩展是在球之间放置一张纸，然后将球撞在一起，在纸上烧出洞。会出现黑点和洞。参考文献 该反应由德克萨斯 A&M 大学的 Larry Peck 在 2000 年第 16 届 BCCE 上首次进行。Slater, A. (2016) Smashing Thermit Reaction。弗林科学化学传真。 https://www.flinnsci.com/api/library/Download/e1dc013804de4cd98379eadeea372db2 诺丁汉大学化学学院，定期视频。 （2010 年 4 月 10 日）。铁 - 视频元素周期表 [视频]。 YouTube。 https://youtu.be/euQUgp5AY-Y?si=XueWUV2EgvGoDr8M 全文 当两个生锈的铁球（其中一个用铝箔包裹）撞击在一起时，在这种小规模的铝热反应中会发出火花和光。显微镜铝热反应视频可在 https://www.youtube.com/watch?v=V5VXt0hZOc8 上找到。 显示内容 这是铝热反应的更安全的微型版本 — 非常有趣且易于执行！经典的铝热反应是一种壮观的氧化还原反应，当铝金属