铝热反应实验装置(铝热反应原理),本文通过数据整理汇集了铝热反应实验装置(铝热反应原理)相关信息，下面一起看看。

铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点单质金属的方法。可以简单地认为是铝与某些金属氧化物(如氧化铁、氧化铬、二氧化锰等)的反应。)高温下。铝热反应常用于熔炼高熔点金属，是放热反应，镁条是点火剂，氯酸钾是助燃剂。镁在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂。但当一些插入混合物中的镁条燃烧时，氯酸钾是氧化剂，保证镁条持续燃烧，同时放出足够的热量，引发金属氧化物与铝粉的反应。

原理实验铝热反应的原理是铝在高温下的氧化还原反应，表现出铝的强还原性。由于氧化铝的生成焓(-1645kJ/mol)极低，反应会放出巨大的热量，甚至生成的金属可以以熔融状态出现。另一方面，反应放出大量热量熔化铝，反应在液相中进行，使得反应速度极快，在短时间内放出非常大量的热量。铝热反应的强度是由金属离子的氧化决定的。据估计，500克铝热剂(由氧化铁和铝组成)将在30秒内燃尽。

表达式：2yAl 3MxOy=高温=yalo3xm (m是金属元素)

实验化学方程式：

氧化铁：2al2o3==高温==2fealo

四氧化三铁：8al3f3o4==高温==9fe4alo

二氧化锰：4Al 3MnO2==高温==3mn2alo

五氧化二钒：10Al 3V2O5==高温==6v5alo

氧化铬：2Al Cr2O3==高温==2cralo

(铝热反应平衡技巧：取反应物和生成物中氧化物两边氧的最小公倍数，就可以快速平衡。比如铝热剂法，如果FeO和ALO中氧的最小公倍数是12，那么在FeO之前应该是3，在ALO之前应该是4，在底部Al是8，Fe是9)

实验操作

1.将氧化铁和铝粉按3:2的体积比混合均匀，制成铝热剂，放入容器中。

2.取少量氯酸钾，充分研磨后撒在铝热剂上面。

3.取一根10cm左右的镁条，用砂纸打磨，插入铝热剂顶部。

4.点燃镁条，戴上墨镜，防止闪光伤害眼睛。

5.在铝热剂中放一些废铁，可以被铝热剂燃烧时产生的大量热量熔化，变成滚烫的亮黄色铁水，非常壮观。注意安全。

实验现象：镁棒剧烈燃烧，释放出大量热能，使氧化铁粉末和铝粉在高温下发生剧烈的氧化还原反应。最后生成液态铁和氧化铝。

需要注意的事项

1.铝热剂反应具有危险性，不允许在家中或室内做此实验，否则容易造成高化学烧伤、严重化学爆炸等事故。如果对铝热剂感兴趣，可以选择室外或有防火措施的安全房间进行实验。建议采用四氧化三铁作为金属氧化物，并严格控制反应物的用量。建议铝粉稍微过量，使金属氧化物反应完全。使用镁棒时，请注意镁棒一定要抛光或酸洗去除氧化膜，而且要10 cm左右。太短的火候不够，太长的燃烧时间太长，也会造成浪费。不要在接收容器中加水，否则金属会与水反应生成氢气，发生爆炸或使水迅速沸腾，造成液态金属飞溅。切勿将易燃物、可燃物或玻璃等爆炸性物质放在反应物附近。用氯酸钾作氧化剂时，一定不能增加用量，否则会引起气体剧烈膨胀引起的物理爆炸和铝粉与氯酸钾剧烈反应引起的化学爆炸。点燃反应物前，疏散周围人员，保持距离(15米以上)。

点燃镁带时，可以使用防风打火机、喷火器或酒精灯。当发现镁条逐渐变黑并冒出火花时，说明镁条已经吸收了足够的热量，即将燃烧。此时需要继续加热，做好撤离准备。镁带点燃后，要尽快远离合适的距离。实验者必须戴上太阳镜或防眩光设备观察实验现象，防止眼睛被铝热反应的眩光灼伤。绝对不允许在反应物旁边观察反应现象。在反应过程中，会有900~1500的高温熔融金属。这时，你周围的人应该被隔离，一定不要靠近。反应结束后，切不可用水浇灭，应让其自然冷却。

在反应过程中，容易生成剧烈的金属氧化物，如二氧化锰等。建议不要用相机拍摄。如果需要拍摄和分析，最好使用强抗光镜头，或者在镜头上安装黑膜等。

冷却后，可以看到还原的金属，可以储存或再利用。

1、应用，冶炼难熔金属

2.焊接钢轨等大截面钢件。

3.可以制造铝热剂炸弹等军用武器，也可以用来摧毁敌方装备。

4.传统烟火。

安全提示

1.冰上的铝热剂反应会引起爆炸。

不要用水，撒沙子！

原因：铝热剂反应的高温熔体会与水反应生成氢气，同时氢气会被熔体点燃而爆炸。(熔体会被吹起来飞来飞去，非常危险！)

2.铝热反应时产生的液态金属有时会飞溅出来，主要是反应物粉末之间有空隙，反应时2000多度的高温使其中的空气剧烈膨胀，把反应时产生的液态金属吹出来。加入氯酸钾后，氯酸钾分解产生大量的氧氧化镁条带，膨胀的同时提高了反应生成的液态金属的温度，非常危险。所以铝热剂中严禁混入大量氧化剂，不要加入会分解产生大量气体的药物！

3.实验证明，如果将铝热剂的成分按比例(可按方程式计算：Al: FeO=1: 3(质量比)，体积比约为Al: FeO=2: 1)正确混合均匀，铝粉和氧化铁粉的蓬松度要按体积比注意，建议按质量配比，保证配比的准确性。)，无需加入氯酸钾进行氧化即可引发反应。此时反应相当温和，甚至不会出现强光(由镁和氯酸钾反应引起)，大大提高了反应的安全性。

4.存储期间，配置的铝热剂不应被压缩。铝热剂压实后，即使在常温下也会自发反应(发热)，可能导致自燃，引发事故，不宜压实。

危险警告

铝的热反应极其危险。由于氧化铝的生成焓较低，必然会造成大量高温熔体飞溅，造成烫伤等严重后果。而且因为泼溅，有可能伤及他人。

特别是，氧化铜不应用于制备铝热剂。氧化铜与铝粉反应的温度能使铜变成气态，极其危险。

如果用氧化铁做铝热剂，建议用氧化铁代替三氧化二铁。氧化铁在高温下分解成四氧化三铁和氧气。游离氧也非常危险

由于上述危险，建议普通人不要做这个实验。

使用

铝有非常强烈的热反应，所以点燃后很难熄灭。如果在钢铁等其他金属物体上点燃，会通过金属物体熔化，加剧反应。所以常被用来制作穿甲弹，可以融穿装甲。

铝热反应过程中释放的热量可以使高熔点金属熔化并流出，因此铝热法在焊接应急工程中被广泛应用。此外，铝热法也是熔炼高熔点金属的重要手段

另外，其他单质金属与金属氧化物混合点燃后，也会发生强烈的氧化还原反应，效果类似铝热反应。金属元素可以是铝、镁、钙和钛，或非金属硼和硅，金属氧化物可以是三氧化铬、二氧化锰、氧化亚铁、氧化铁、氧化铜和四氧化三铅，或非金属氧化物如二氧化硅和三氧化二硼。根据反应中还原剂的不同，这些反应有时也被称为“镁热法”、“硅热法”、“钙热法”、“碳热法”等。(注：铝和氧化铜的混合物被点燃后会剧烈爆炸！)

铝的热反应原理可以应用于生产，如焊接铁轨、熔炼难熔金属、制作传统烟火等。一些金属氧化物(如V2O5、Cr2O3、MnO2等。)可以代替氧化铁作为铝热剂。当铝粉与这些金属氧化物反应时，产生足够的热量，使得还原的金属在较高的温度下处于熔融状态，并与形成的炉渣分离，从而获得相对纯的金属*。这种方法在工业上通常用于冶炼钒、铬和锰等难熔金属。

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