实验:铝热反应
铝热反应是以铝粉作还原剂，金属氧化物作氧化剂，在高温下发生剧烈的发光放热的反应。通常铝热反应中的氧化物选用铁的氧化物，这一反应也可以用于焊接铁轨。[1]
原料[编辑 | 编辑源代码]
| 试剂 | 纯度 | 厂家 | 外观 |
|---|---|---|---|
| 铝粉 | 灰色粉末 | ||
| 金属氧化物* | 粉末 | ||
| 镁条 | 银白色带状金属，有时表面有黑色物质附着 | ||
| 氯酸钾 | 白色粉末或无色晶体 |
- *不指定具体氧化物种类。
实验步骤[编辑 | 编辑源代码]
将铝粉和三氧化二铁按化学计量比均匀混合，在混合物上撒上微量氯酸钾固体并插上镁条，用喷枪点燃镁条后可以观察到镁条燃烧，发出耀眼白光，镁条开始燃烧，迅速撤离至安全距离，当镁条烧到铝热剂混合物时，即引发反应，发出耀眼白光，放出大量热，并有熔融物溅出：
- 2 Al + Fe2O3 —高温→ Al2O3 + 2 Fe
此外，反应生成的高温也会使未反应的氧化铁部分分解：
- 6 Fe2O3 —高温→ 4 Fe3O4 + O2↑
注意事项[编辑 | 编辑源代码]
实验安全[编辑 | 编辑源代码]
铝热反应是剧烈的氧化还原反应，由于有熔融物溅出，反应区域应避开可燃物及压缩气瓶，否则会引发火灾或爆炸的危险。人在操作时，应保持安全距离，避免被烧伤。
需要特别注意的是，氧化铜、三氧化钼等氧化物的铝热反应极其剧烈，可以发生爆炸或爆轰，原则上不应进行此类实验。
燃烧的铝热剂不应用水扑灭。
药品安全[编辑 | 编辑源代码]
铝粉、镁条和氯酸钾在中华人民共和国属于易制爆类特殊危化品，购买与使用应遵守当地法律法规。
氯酸钾是强氧化剂，不应与还原性物质直接混合，否则会发生危险。
参考文献[编辑 | 编辑源代码]
- ↑ 高松福，崔成林，迟俊杰，等. 铁科院ZTK-Ⅰ型60kg·m−1钢轨铝热焊接材料的研制[J]. 中国铁道科学, 2008, 29(6):135-140.
