Termit_(pirotechnika) - Encyklopedia

Pozycjonowanie oraz tworzenie stron www. Informacje na temat programu Google Adsense. Druk cyfrowy na życzenie - książki, recepty, katalogi - tanio! Pomysł na upominek na wesele twojej znajomej! Podkarpacki OTS, zdrowie omówienie chorób - objawy, leczenie

Termit_(pirotechnika)

Tekst z tej strony jest kopią wikipedii: pl.wikipedia.org/.
Na licencji GNU Free Documentation License

Zdjęcie ok. 110 gramów termitu

Termit (Thermit, Termat, Ferrmit, Th) mieszanina złożona z glinu oraz tlenku żelaza w proporcjach zapewniających redukcję żelaza przez glin. (W proporcjach wagowych 10 gramów Al na 30 gramów Fe2O3 lub Fe3O4, objętościowych: ok. 1:1). Najczęściej sproszkowana tak, aby drobiny były jak najmniejsze.

Termit wynalazł w 1893 roku niemiecki chemik Hans Goldschmidt. Początkowo był stosowany jako paliwo do produkcji czystych metali bez konieczności użycia węgla. Szybko jednak zaadaptował go także na potrzeby spawalnictwa.

Spis treści
//

[ Zasada działania

Termit ulega silnie egzotermicznej reakcji, w której zapalony proszek aluminiowy gwałtownie redukuje tlenki metali, czemu towarzyszy jedna z najwyższych temperatur uzyskiwanych w procesach przemysłowych (do 3800 K), czemu towarzyszy intensywne świecenie. Produktem reakcji jest tlenek glinu oraz płynny metal.

Reakcja ta jest określana w przemyśle mianem reakcji termitowej. Chemicznie jest to jedna z reakcji alumino-termicznych, będących klasą reakcji redoks, w których glin jest reduktorem.

Nazwa samej substancji termit wywodzi się od nazwy reakcji.

Reakcja termitowa może wystąpić samoistnie, co zmusza do prowadzenia ścisłej kontroli użycia proszku aluminiowego w zakładach przemysłu ciężkiego. Jednak najczęściej trzeba do niej doprowadzić przez wcześniejsze podgrzanie termitu do temperatury zapłonu. W tym celu generalnie stosuje się inicjator z magnezu, potasu, siarki lub różnych soli utleniających (tzw. saletr).

[ Termaty

Mianem termatu określa się termit zmieszany z innymi substancjami, w celu zmiany przebiegu reakcji termitowej. Celem domieszkowania jest np.: podwyższenie temperatury reakcji, skrócenie lub wydłużenie czasu jej trwania, a najczęściej ułatwienie zapoczątkowania reakcji przez obniżenie temperatury zapłonu.

Najczęściej w składzie termatów występuje sproszkowany stop glinu z magnezem, co przyśpiesza reakcję, oraz inicjator (np. miesza się termit z siarką, magnezem, saletrami).

[ Zastosowania cywilne

Termity są stosowane między innymi jako środki spawalnicze do spawania rur i szyn kolejowych. Dzięki temu, że spawanie z użyciem termitu wypełnia metalem wewnętrzne powierzchnie styku, jest on bardzo wytrzymały, odporny na korozję i przewodzi dobrze prąd elektryczny. Może być także wykorzystywany do przecinania lub spawania stali, np. szyn kolejowych bez potrzeby użycia ciężkiego sprzętu.

Innym częstym obszarem zastosowań jest hutnictwo, gdzie używa się go w tzw. procesie termitowym prowadzącym do uzyskiwania czystych metali z ich rud. Przykładem takiego procesu była opracowana na potrzeby projektu Manhattan metoda uzyskiwania znacznych ilości czystego uranu.

Jeśli termit został zrobiony z tlenku żelaza (III), dla maksymalnej efektywności powinien zawierać masowo 25,3% aluminium i 74,7% tlenku żelaza. Reakcja spalania takiej mieszaniny wygląda tak:

Fe2O3(s) + 2Al(s) → Al2O3(l) + 2Fe(l);    ΔH = -851,5 kJ/mol

Natomiast gdy termit jest sporządzony z użyciem tlenku żelazowo-żelazawego (FeO·Fe2O3), optymalne proporcje wynoszą 23,7% aluminium oraz 76,3% tlenku. Wzór równania chemicznego dla tej reakcji wygląda tak:

3Fe3O4(s) + 8Al(s) → 4Al2O3(l) + 9Fe(l);    ΔH = -3347,6 kJ/mol

[ Zastosowanie w wojsku

Stosowany jako środek bojowy należy do mas pirotechnicznych zapalających, a używa się go jako wkładu w granatach ręcznych lub magnetycznych. Używane w przypadkach, gdy konieczne jest szybkie zniszczenie przedmiotów oraz innego wyposażenia, gdy istnieje wysokie zagrożenie nagłego zdobycia ich przez siły wroga. Z powodu trudności w zapaleniu czystego termitu oraz jego małego płomienia i promienia działania, rzadko jest on używane samodzielnie. Przeważnie dodaje się różne składniki, by wzmocnić efekt zapalający. Thermate-TH3 jest mieszaniną termitu i dodatków pirotechnicznych o bardzo dobrych własnościach zapalających. Skład wagowy to 68,7% termitu, 29% azotanu baru, 2% siarki i 0,3% spoiwa. Azotan baru zwiększa temperaturę reakcji, powoduje powstanie dużego płomienia przy spalaniu i znacząco obniża temperaturę zapłonu.

Typowym zastosowaniem wojskowym termitu jest czynienie dział niezdolnymi do wystrzału. Za jego pomocą można uszkodzić działo bez użycia materiałów wybuchowych, a więc bez głośnej eksplozji mogącej zaalarmować wroga. W czasie operacji Overlord, w ramach inwazji w Normandii, 2nd Rangers Batallion użył granatów termitowych by wyeliminować francuskie działa na Pointe du Hoc. Artylerię można uszkodzić termitem na kilka sposobów. Można włożyć odbezpieczony granat termitowy do zamka działa i szybko go zamknąć, co spowoduje jego stopienie. Można również wrzucić granat przez lufę, lub przymocować go przy mechanizmach obrotu i podniesienia lufy, co uniemożliwi celowanie.

[ Ostrzeżenie

Typowa reakcja termitowa przebiega niezwykle gwałtownie, czego efektem jest rozbryzgiwanie się płynnego metalu we wszystkich kierunkach i poparzenie eksperymentatora. Obecność substancji o temperaturze wrzenia niższej niż temperatura reakcji termitowej doprowadza do groźnej eksplozji, w której rozgrzany metal jest odrzucany na duże odległości. Zetknięcie wody z reagującym termitem powoduje podwójnie groźną eksplozję wywołaną szybkim rozprężeniem wody do postaci pary, czemu towarzyszy natychmiastowa redukcja, prowadząc dodatkowo do wybuchu wodoru w zetknięciu z powietrzem.

Nigdy nie należy obserwować reakcji termitowej z bliska, a szczególnie bez odpowiedniej odzieży ochronnej. Nigdy nie należy eksperymentować z termitem bez odpowiedniego sprzętu i przygotowania, zwłaszcza w warunkach domowych.

[ Linki zewnętrzne

Uwaga: Opisane substraty lub produkty są wybuchowe, toksyczne lub łatwopalne, ich nielegalne posiadanie może być przyczyną konsekwencji prawnych z karą pozbawienia wolności włącznie, a eksperymenty z nimi mogą skończyć się poważnymi uszkodzeniami ciała lub nawet śmiercią!