Корисна алюмінотермія
Алюмінотермія була відкрита Н. Н. Бекетовим у 1859 році. Як спосіб отримання заліза, марганцю, хрому, літію, кальцію, барію, алюмінотермію має велике практичне значення. Застосовується вона для отримання деяких сплавів, для зварювання рейок.
У шкільній лабораторії алюмінотермія може бути відтворена, використовуючи електричну дугу Петрова, не забуваючи при цьому про техніку безпеки. Термітом називається суміш закису-окису заліза з порошком алюмінію.
При підпалюванні цієї суміші починається реакція:
Реакція екзотермічна, проходить із виділенням тепла. Розвивається температура приблизно в 35000C. Тому до досліду треба ретельно підготуватись.
Спочатку приготуйте з азбестового картону фунтик заввишки 5-6 см і діаметром 3-4 см. На його дно покладіть невеликий шматочок азбесту, щоб терміт не висипався, і закріпіть фунтик у кільці металевого штатива. Штатив треба поставити на стіл або на залізний лист великого розміру і засипати лист разом з основою штатива сухим піском.
Потім приготуйте два електроди. Один зробіть із жерстяної смужки довжиною 6-8 см і шириною 0,4-0,6 см. Нижній кінець смужки злегка зігніть і вставте електрод цим вигнутим кінцем у фунтик майже до дна; жерсть при цьому повинна прилягати до однієї з його стінок. Верхній кінець електрода теж треба відігнути і приєднати до нього один шнур від електропроводу.
Другий електрод візьміть готовий - графітовий стрижень довжиною приблизно 20-25 см і діаметром 0,9-1,0 см. На одному кінці вугілля навколо зробіть невелике поглиблення та закріпіть у ньому другий кінець електропроводу. Для ізоляції вугільний електрод закріпіть у дерев'яному утримувачі для пробірок.
Тепер в азбестовий фунтик насипте 15-20 г терміту і приєднайте повзунковий реостат.
Проводячи досвід, надягніть запобіжні окуляри.
Для досліду все готове. Увімкніть електричний струм і опустіть графітовий електрод у фунтик з термітом (якщо потрібно, відрегулюйте реостатом початок процесу). Завдяки контакту відразу виникне електродуга. Як тільки почнеться реакція алюмінотермії, вийміть вугільний електрод і покладіть його в пісок. Струм вимкніть.
Алюмінотермія протікає дуже бурхливо, і в пісок поллється відновлене розплавлене залізо.
Алюмінотермія може використовуватися для отримання й інших металів, а також їх сплавів. Для цього треба взяти оксид відповідного металу (або оксиди металів, якщо хочете отримати сплави) та порошок алюмінію. Вагові кількості вихідних речовин треба розрахувати за рівнянням реакції.
Алюмінотермія добре використовується для відновлення наступних оксидів: заліза, нікелю, закису-окислу марганцю, вольфрамових та ванадієвих ангідридів.
