Phản ứng nhiệt nhôm

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Hàn đường sắt bằng phản ứng nhiệt nhôm

Phản ứng nhiệt nhômphản ứng hóa học tỏa nhiệt trong đó nhômchất khử ở nhiệt độ cao. Ví dụ nổi bật nhất là phản ứng nhiệt nhôm giữa ôxít sắt III và nhôm:

Fe2O3 + 2 Al → 2 Fe + Al2O3

Một số phản ứng khác như:

8Al + 3Fe3O4 = 4Al2O3 + 9Fe
3Mn304 + 8 Al = 4 Al203 + 9 Mn
Cr203 + 2 Al = Al203 + 2 Cr

Phản ứng này lần đầu tiên được sử dụng để khử ô xit kim loại mà không sử dụng cac bon. Phản ứng này tỏa nhiệt rất cao, nhưng nó có một năng lượng hoạt hóa cao do các liên kết giữa các nguyên tử trong chất rắn phải được phá vỡ trước. Oxit kim loại được đun nóng với nhôm trong một lò đun. Phản ứng này chỉ có thể sử dụng để sản xuất số lượng nhỏ vật liệu. Hans Goldschmidt đã cải tiến quy trình nhiệt nhôm giữa năm 1893 và 1898, bằng cách đốt cháy hỗn hợp của bột oxit kim loại mịn và bột nhôm bằng một phản ứng khởi động mà không làm nóng hỗn hợp từ bên ngoài. Quá trình này được cấp bằng sáng chế vào năm 1898 và được sử dụng rộng rãi trong các năm sau để hàn đường sắt. Người ta thường sử dụng các phản ứng này là hàn của đường sắt tại chỗ, hữu ích cho việc cài đặt phức tạp hoặc sửa chữa tại chỗ mà không thể được thực hiện bằng cách sử dụng cách hàn đường sắt liên.

Phản ứng nhiệt nhôm cũng được sử dụng để sản xuất phần lớn hợp kim sắt, ví dụ như ferroniobium từ niobium pentoxide.[1] Các kim loại khác cũng được sản xuất bằng phương pháp này.[2][3][4]

Chú thích[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Claude Dufresne and Ghislain Goyette. “The Production of Ferroniobium at the Niobec Mine MINE 1981-2001”. Truy cập ngày 2 tháng 9 năm 2008. 
  2. ^ Davis, Joseph R. (1993). Aluminum and Aluminum Alloys: Aluminum and Aluminum Alloys. ASM International. ISBN 9780871704962. 
  3. ^ Gupta, Chiranjib Kumar (2006). Chemical Metallurgy: Principles and Practice. Wiley-VCH. ISBN 9783527605255. 
  4. ^ Wang, L. L.; Munir Z. A.; Maximov,Y. M. (1993). “Thermite reactions: their utilization in the synthesis and processing of materials”. Journal of Materials Science 28 (14): 3693–3708. doi:10.1007/BF00353167. 

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]