«Реакция Гольдшмидта» или термит своими руками

Перевёл alexlevchenko для mozgochiny.ru

Литьё металла – завораживающие зрелище, которое соединяет в себе различные тонкости и профессиональные секреты. Основная идея статьи – охватить некоторые  понятия металлургии и основ химии.

Эксперимент должен выполняться людьми, владеющими элементарными знаниями по химии.

0

Процесс, что представлен в статье, известен как «Реакция Гольдшмидта» (термическая сварка). Открыт немецким химиком Гансом Голдшмидтом.

«Реакция Гольдшмидта» – экзотермическая реакция, которая сводится к взаимодействию окиси железа Fe2O3 с металлическим алюминием. Количество выделяющегося при реакции тепла настолько велико, что образующееся железо раскаляется добела и плавится за несколько секунд.

Шаг 1: Материалы

1

Для повторения «поделки» потребуется по крайней мере 80 грамм мелкозернистого оксида железа и 26 грамм мелкоизмельченного алюминия (размер частицы 250 микрон).

Также понадобится металлический контейнер (можно использовать пустой газовый баллон). Стальная пластина формата A4 [210×297] толщиной 19 мм, картонная трубка.

2

  • Зажигательная смесь: Магний (кусочёк или порошок) – перманганат калия и глицерин.
  • Потребуется чистый (промытый несколько раз) и СУХОЙ огнеупорный песок [SIO2] или AL2O3
  • Щипцы и молоток.
  • 2 шлакоблока или кирпича.

Все работы следует выполнять на улице или в хорошо проветриваемом помещении (обязательное наличие пенного огнетушителя и умение им пользоваться).

Шаг 2: Процесс

3

Возьмём стальную пластину.

Разместим сверху шлакоблоки или кирпичи.

Эксперимент должен выполняться с соблюдением правил противопожарной безопасности.

Смешиваем металл: возьмём небольшую ёмкость (что закрывается) и смешаем 80 грамм оксида железа и 26 грамм порошка алюминия. Закроем и перемешаем (до получения однородного порошка серого цвета).

4

Возьмём стальной сосуд и расположим картонную трубу в центре ёмкости. Окружим трубу 15 мм слоем песка или окиси алюминия. Удерживая трубку, заполним её смесью металла, мягко утрамбовав низ. Смесь и огнеупорный материал не обязательно должны быть на одном уровне – металл может быть ниже.

5

Шаг 3:

6

Сделаем небольшое углубление в середине смеси и поместим в него щепотку очищенного магния.

Сделаем небольшое углубление в середине и поместим щепотку перманганата калия.

7

Важная деталь: в зависимости от влажности/температуры и чистоты материалов — реакция может начаться немедленно или с небольшим промедлением, после того, как капля глицерина соединится с перманганатом. После этого у вас есть 30/45 секунд для того, чтобы переместиться на безопасное расстояние …..

8

Может произойти следующее: реакции не будет вообще. Если это произошло, используя длинный раскаленный прут коснитесь смеси, чтобы внести необходимую энергию активации.

Удалитесь на безопасное расстояние, до окончания реакции ….. Если зажигание не произошло, попытаться снова через 5 минут …

9

Шаг 4:

10

При экзотермическом процессе выделяется огромное количество энергии в виде тепла и света.

11

 

12

 

13

 

14

Шаг 5: Последствия эксперимента

15

Изображение 1: 10 минут после того, как реакция прекратилась. Оставляем на 30 минут.

16

Изображение 2-3: удаление цилиндра для литья.

17

Изображения 4-5: с помощью щипцов переворачиваем кусок металла, а с помощью молотка разламываем оболочку.

18

Теперь солнечный самородок железа готов…..

19

Спасибо за внимание 🙂

(A-z Source)

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!


About alexlevchenko

Ценю в людях честность и открытость. Люблю мастерить разные самоделки. Нравится переводить статьи, ведь кроме того, что узнаешь что-то новое - ещё и даришь другим возможность окунуться в мир самоделок.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *