Войти
Алюминотермическая реакция с использованием оксида железа (III). Вылетающие наружу искры представляют собой шарики расплавленного железа, сопровождаемые дымом. Алюминотермические реакции - это экзотермические химические реакции с использованием алюминия в качестве восстановителя при высокой температуре. Процесс промышленно применим для производства сплавов из железа. Наиболее ярким примером является реакция термит между оксидами железа и алюминием с образованием самого железа:
Однако эта конкретная реакция не является имеет отношение к наиболее важному применению алюминотермических реакций - производству ферросплавов. Для производства железа вместо него используется более дешевый восстановитель кокс посредством карботермической реакции.
Алюминотермия началась с экспериментов российского ученого Николая Бекетова в Харьковском университете на Украине, которые доказали, что алюминий восстанавливает металлы из их оксидов при высоких температурах. Впервые реакцию использовали для безуглеродного восстановления оксидов металлов. Реакция является сильно экзотермической, но имеет высокую энергию активации, поскольку в первую очередь необходимо разрушить прочные межатомные связи в твердых телах. Оксид нагревали с алюминием в тигле в печи. Нескончаемая реакция позволила получить только небольшое количество материала. Ганс Гольдшмидт улучшил алюминотермический процесс между 1893 и 1898 годами, поджигая смесь мелкодисперсного оксида металла и порошка алюминия с помощью стартовой реакции без нагрева смеси извне. Этот процесс был запатентован в 1898 году и широко использовался в последующие годы для сварки рельсов.
Алюминотермическая реакция используется для производства нескольких ферросплавов, например, феррониобия из пятиокиси ниобия и феррованадий из железа, оксида ванадия (V) и алюминия. Процесс начинается с восстановления оксида алюминием:
Таким же образом из их оксидов можно получить другие металлы.
Алюминотермические реакции использовались для сварки рельсов на месте, что полезно для сложных установок или локального ремонта, который невозможно выполнить с использованием непрерывно сварных рельсов. Другое распространенное применение - это сварка медных кабелей (проводов) для использования в местах непосредственного захоронения (заземление / заземление). Это по-прежнему единственный тип электрического соединения, признанный IEEE (IEEE, Std 80-2001) как сплошной несращенный кабель.
Сварка рельсовых путей термитом 