铝热反应

利用铝的强还原性和铝转化为氧化铝时能放出大量热的性质,工业上常用铝粉来还原一些氧化物,这类反应被称为铝热反应。可简单认为是铝与某些金属氧化物(如Fe2O3Fe3O4Cr2O3V2O5MnO2等)在高热条件下发生的反应。

铝热反应常用于冶炼高熔点的金属,并且它是一个放热反应。

实验反应化学方程式:

氧化铁:

四氧化三铁:

二氧化锰:

在焊接铁轨时,人们常将铝粉与氧化铁的混合物点燃,由于反应放出大量的热,置换出的铁以熔融态形式流出.让熔融的铁流入铁轨的裂缝,冷却后就将铁轨牢牢的黏结在一起。

实验注意事项:

首先,铝热反应有一定的危险性,如果没有较好有效的防火和耐高温措施,不适合在家里或房间里做该实验,否则容易造成化学烫伤、化学爆炸等事故。如果对铝热感兴趣,可以选择室外或者安全的有防火措施的房间进行实验,并建议用氧化铁作为金属氧化物,并严格控制反应物量的大小,建议铝粉可稍微过量,以使金属氧化物完全反应。在使用镁条时请注意,镁条必须打磨光亮,并且要10厘米左右,太短热量不够,太长燃烧时间太长,并造成浪费。建议不要在承接容器中加水,否则水高温分解的氢气容易产生化学爆炸。切忌在反应物附近放可燃物、易燃物或玻璃等易爆物品。当用氯酸钾作氧化剂时,切不可加大剂量,否则会引起物理爆炸和化学爆炸,在点燃反应物之前,先撤离周围人员,并保持一段距离。

在点燃镁带时,可使用高温打火机,喷火枪或酒精灯。发现镁条逐渐变黑和闪火星时,说明镁条已经吸收了足够多的热量,马上要燃烧了,这时要继续加热,并准备撤离。点燃镁带后,要赶快离至适合的距离,实验者必须戴墨镜或防强光的设备观察实验现象,以防止被铝热反应的强光灼伤眼睛。绝对不允许在反应物旁观察反应现象。反应时,会有9001500摄氏度的高温的金属熔融物喷出,这时要隔离周围人员,不得靠近。反应结束后,不可用水浇灭,要等其自然冷却。

进行反应时,容易造成剧烈反应的金属氧化物,如二氧化锰等,建议不要用相机进行拍摄,如需拍摄分析,最好用耐强光的镜头,或在镜头上装上黑色胶片等。 冷却结束后,可看见被还原的金属,该金属可收藏或再使用。


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