Thermiet
Thermiet is een brandbaar mengsel. Het is geen explosief materiaal, maar kan zeer snel en zeer heet branden.
Het is gemaakt van een oxide van een minder reactief metaal gemengd met een meer reactief metaal. Een van de meest voorkomende mengsels is ijzer(III) oxide-aluminium. Het ijzer(III)oxide oxideert het aluminium en wordt daarbij gereduceerd tot ijzer. Het aluminium wordt geoxideerd tot aluminiumoxide.
Veel andere metaaloxiden en metalen kunnen worden gebruikt voor thermiet. Sommige metalen die gebruikt kunnen worden zijn boor, magnesium, calcium, titanium, zink of silicium. Sommige metaaloxiden die gebruikt kunnen worden zijn koper(II) oxide, chroom(III) oxide, ijzer(II,III) oxide, mangaan(IV) oxide, siliciumdioxide, boortrioxide, of lood(II,IV) oxide. Een metaal kan niet worden gebruikt met zijn metaaloxide. Het metaal moet meer reactief zijn dan het metaal in het oxyde, anders werkt het thermiet niet.
Thermietverbranding
Thermiet voor verbranding
Nog wat meer thermietverbranding
Reactie en ontsteking
De reactie voor een aluminium-ijzer(III) oxide thermiet is deze:
2 Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2 Fe
Het is moeilijk om thermiet te ontsteken. Het moet erg heet zijn. Er worden linten van magnesiummetaal gebruikt. Een mengsel van kaliumpermanganaat en glycerine kan worden gebruikt om thermiet te ontsteken. Het kan worden ontstoken door een vuursteenaansteker of een kinderfonkelaar. Het kan worden gemengd met zwavel om thermiet te maken, wat het gemakkelijker maakt om het ijzer te smelten.
In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, kunnen metalen verbranden. Gewone metalen moeten echter wel worden gepoederd, anders geleiden ze de hitte te snel weg om een brand te stichten.
Geschiedenis
De thermiet (thermiet) reactie werd ontdekt in 1893. De Duitse chemicus Hans Goldschmidt patenteerde het in 1895. Men noemde het de "Goldschmidt-reactie" of "Goldschmidt-proces". Goldschmidt probeerde zeer zuivere metalen te maken zonder gebruik te maken van koolstof bij het smelten. Hij ontdekte al snel de waarde van thermiet bij het lassen. Het begon begin 1900 te worden gebruikt voor het lassen van treinsporen.
Gebruikt
Thermiet wordt gebruikt voor zijn oorspronkelijke doel, het aan elkaar lassen van spoorrails. Het wordt ook gebruikt om draden te lassen. Thermiet wordt ook gebruikt om enkele metalen te maken. Chroom kan worden gemaakt door een thermietreactie tussen chroom(III)oxide en aluminium. Het eerste uranium is gemaakt door een thermiet. Thermiet kan ook worden gebruikt in vuurwerk om andere brandblussers te ontsteken.
Thermiet werd in het leger gebruikt als brandwapen. Het wordt vooral gebruikt om gebouwen en apparatuur te vernietigen, omdat het metaal gemakkelijk smelt. Bariumnitraat kan aan het thermiet worden toegevoegd om een gemakkelijker brandend mengsel te maken. Vooral tijdens de Tweede Wereldoorlog lieten militairen duizenden bommen met thermiet op steden vallen, waardoor overal branden ontstonden.
Veiligheid
Thermiet is niet veilig om thuis te maken. Het geeft ultraviolet licht af dat de ogen kan beschadigen. Het maakt ook een zeer hete vlam die ijzer kan smelten. Het is uiterst moeilijk te doven. Stromen gesmolten ijzer kunnen uit een thermietmengsel stromen, waardoor alles wat het aanraakt wordt ontstoken. Sommige metalen kunnen koken en in vlammen uitbarsten wanneer ze in thermiet worden geplaatst, zoals zink. Als het voorverwarmd is en dan ontbrandt, kan het thermiet zeer snel verbranden, waardoor er een enorme hoeveelheid warmte en licht vrijkomt. Als het in water valt kan het water zeer snel koken, waardoor er een explosie kan ontstaan. Door het op ijs te laten vallen kan het ijs exploderen, maar het is veilig om het te laten vallen in een bekerglas van drie liter dat gevuld is met licht vochtig zand.
Gerelateerde pagina's
- Explosief
- Rookbom
Vragen en antwoorden
V: Wat is thermiet?
A: Thermiet is een brandgevaarlijk mengsel van een oxide van een minder reactief metaal gemengd met een meer reactief metaal.
V: Is thermiet een explosief materiaal?
A: Nee, thermiet is geen explosief materiaal.
V: Wat gebeurt er wanneer ijzer(III) oxide-aluminium mengsel gebruikt wordt voor thermiet?
A: In het mengsel van ijzer(III)oxide en aluminium dat voor thermiet gebruikt wordt, oxideert het ijzer(III)oxide het aluminium, waarbij het gereduceerd wordt tot ijzer, en het aluminium wordt geoxideerd tot aluminiumoxide.
V: Wat zijn enkele van de andere metaaloxiden en metalen die voor thermiet gebruikt kunnen worden?
A: Enkele andere metaaloxiden en metalen die voor thermiet gebruikt kunnen worden zijn boor, magnesium, calcium, titanium, zink, silicium, koper(II)oxide, chroom(III)oxide, ijzer(II,III)oxide, mangaan(IV)oxide, siliciumdioxide, boortrioxide of lood(II,IV)oxide.
V: Kan een metaal samen met zijn metaaloxide voor thermiet gebruikt worden?
A: Nee, een metaal kan niet met zijn metaaloxide voor thermiet gebruikt worden.
V: Waarom kan een metaal niet met zijn metaaloxide voor thermiet gebruikt worden?
A: Een metaal kan niet met zijn metaaloxide voor thermiet gebruikt worden omdat het metaal reactiever moet zijn dan het metaal in de oxide, anders werkt het thermiet niet.
V: Wat doet thermiet zeer snel en zeer heet branden?
A: Thermiet brandt zeer snel en zeer heet.
