跳至內容

實驗:鋁熱反應

來自維基學院
鋁熱反應可以放出大量的熱,量足夠時,可以燒穿鐵板。

鋁熱反應是以鋁粉作還原劑,金屬氧化物作氧化劑,在高溫下發生劇烈的發光放熱的反應。通常鋁熱反應中的氧化物選用鐵的氧化物,這一反應也可以用於焊接鐵軌。[1]

原料[編輯 | 編輯原始碼]

試劑 純度 廠家 外觀
鋁粉 灰色粉末
金屬氧化物* 粉末
鎂條 銀白色帶狀金屬,有時表面有黑色物質附著
氯酸鉀 白色粉末或無色晶體
*不指定具體氧化物種類。

實驗步驟[編輯 | 編輯原始碼]

將鋁粉和三氧化二鐵按化學計量比均勻混合,在混合物上撒上微量氯酸鉀固體並插上鎂條,用噴槍點燃鎂條後可以觀察到鎂條燃燒,發出耀眼白光,鎂條開始燃燒,迅速撤離至安全距離,當鎂條燒到鋁熱劑混合物時,即引發反應,發出耀眼白光,放出大量熱,並有熔融物濺出:

2 Al + Fe2O3高溫→ Al2O3 + 2 Fe

此外,反應生成的高溫也會使未反應的氧化鐵部分分解:

6 Fe2O3高溫→ 4 Fe3O4 + O2

注意事項[編輯 | 編輯原始碼]

實驗安全[編輯 | 編輯原始碼]

鋁熱反應是劇烈的氧化還原反應,由於有熔融物濺出,反應區域應避開可燃物及壓縮氣瓶,否則會引發火災或爆炸的危險。人在操作時,應保持安全距離,避免被燒傷。

需要特別注意的是,氧化銅、三氧化鉬等氧化物的鋁熱反應極其劇烈,可以發生爆炸或爆轟,原則上不應進行此類實驗。

燃燒的鋁熱劑不應用水撲滅。

藥品安全[編輯 | 編輯原始碼]

鋁粉、鎂條和氯酸鉀在中華人民共和國屬於易制爆類特殊危化品,購買與使用應遵守當地法律法規。

氯酸鉀是強氧化劑,不應與還原性物質直接混合,否則會發生危險。

參考文獻[編輯 | 編輯原始碼]

  1. 高松福,崔成林,遲俊傑,等. 鐵科院ZTK-Ⅰ型60kg·m−1鋼軌鋁熱焊接材料的研製[J]. 中國鐵道科學, 2008, 29(6):135-140.
維基百科中的相關條目: