Reacció aluminotérmica
Les reaccions d'aluminotermia són una série de reaccions químiques en les que s'usa alumini com l'agent reductor a altes temperatures. Este procés és utilisat industrialmente per a la producció d'aleacions de ferro.[1] El més prominent eixemple de la seua aplicació a escala és el de la reacció de la termita en els oxidos de ferro i d'alumini per a produir ferro i/o alumini.
- Fe2O3 + 2 A el → 2 Fe + A el2O3
Esta reacció no obstant no és la més important sobre la seua aplicació es referix, com si ho és quan es tracta de la producció de ferroaleaciones. Per a la producció de ferro, un agent reductor més econòmic, el coke, és utilisat en la seua tongada, donant orige a una reacció a pur de carbono.
Història
[editar | editar còdic]L'estudi de l'aplicació d'una reacció aluminotérmica es va iniciar en els experiments del científic ucranià (en eixa época rus) Nikolái Bekétov en l'Universitat de Járkov en Ucrània, en la que va provar que l'alumini restablia metals des dels seus òxits baix altes temperatures. La reacció va ser aprofitada inicialment per a l'obtenció de metals lliures de carbono a partir de la seua reducció des d'òxits de metals.
La reacció és altament exotèrmica, pero té un elevat requeriment sobre el seu activació donats els forts llaços interatómicos existents entre els sòlits, els que deuen ser trencats primer. L'òxit es calfa junt a l'alumini en un cresol o en un forn. La reacció fòra de control fa possible la producció de tan sol chicotetes cantitats de material. Hans Goldschmidt va millorar el procés aluminotérmico entre 1893 i 1898, per mig de l'ignició d'una mixtura d'òxits de metals afinados i pols d'alumini i una reacció iniciadora sense la necessitat de calfar la mescla externament. El procés va ser patentat en 1898 i ha segut usat extensivamente en el empalme de rieles de trens i l'obtenció d'alumini i atres metals refinats.
Usos
[editar | editar còdic]
La reacció aluminotérmica és usada principalment en l'obtenció de ferroaleaciones, per eixemple ferroniobio des de la reacció entre el pentóxido de niobi i ferro o alumini, i del ferrovanadio i la seua mescla: òxit de vanadi(V) i/o alumini, en lloc de ferro.[1][2] Este procés s'inicia en la mateixa reacció química que s'usaria per a l'obtenció d'alumini, en la reducció de l'òxit per l'alumini:
- 3 V2O5 + 10 A el → 5 A el2O3 + 6 V
Atres aleacions poden produir-se de la mateixa forma en atres òxits de metals.[3][4][5]
Les reaccions aluminotérmicas són majorment utilisades en la soldadura de rieles ferroviaris en el lloc de la seua instalació, resultant molt útils per a instalacions complexes o reparacions locals en les que no es puga usar el sistema de soldadura comuna. Una atra de les seues aplicacions comunes és per a la soldadura de cablejat de coure per al seu us subterràneu en conexions directes (tals com pols absorbents (pol a terra)/masses) com la seua major aplicació a banda de la ferroviària. Encara és l'única forma de conexió elèctrica reconeguda per l'IEEE (IEEE, Std 80-2001) com a part d'un "cable continu no empalmado".
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 10.1002/14356007.a10_305.
- ↑ Claude Dufresne and Ghislain Goyette. «The Production of Ferroniobium at the Niobec Mine MINE 1981-2001». Archivat des d'el original, el 17 de decembre de 2008. Consultat el 2 de setembre de 2008.
- ↑ Davis (1993). Aluminum and Aluminum Alloys, ASM International. ISBN 978-0-87170-496-2.
- ↑ (2006) Chemical Metallurgy: Principles and Practice, Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-60525-5.
- ↑ (1993).Journal of Materials Science.28(14)
- 3693–3708.doi:10.1007/BF00353167.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Reacción aluminotérmica» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.