Wat is thermiet?
Thermiet is een chemische verbinding die bestaat uit een reactief metaal en een metaaloxide, meestal beide in poedervorm, samen gemengd. Het gebruikte type metaal kan variëren, hoewel de meest voorkomende combinatie bestaat uit aluminium als reactief metaal en ijzeroxide, ook bekend als roest. Deze twee metalen worden tot poeder of schaafsel vermalen en vervolgens gemengd, waarna ze nog steeds relatief veilig te hanteren zijn, zolang het mengsel niet wordt blootgesteld aan hoge temperaturen. Thermiet produceert een intense exotherme reactie, geen inherent explosieve reactie, zodra een juiste ontstekingsbron wordt toegepast.
Hoewel verschillende metalen kunnen worden gebruikt om thermiet te maken, is de typische combinatie die wordt gebruikt aluminium en ijzeroxide. Het aluminium wordt gebruikt omdat het een reactief metaal is met een zeer hoog kookpunt en een laag smeltpunt. Het hoge kookpunt van aluminium is belangrijk omdat de maximale temperatuur die wordt bereikt tijdens een thermietreactie - het proces van het branden van de samenstelling - doorgaans wordt beperkt door het kookpunt van het gebruikte reactieve metaal, terwijl het lage smeltpunt de reactie mogelijk maakt zodra het aluminium is in een vloeibare fase. Aangezien aluminium ook vrij goedkoop is, is het ideaal voor commerciële en industriële doeleinden. IJzeroxide is ook een betaalbaar metaaloxide om te gebruiken, hoewel andere metalen zoals chroom en koper ook kunnen worden gebruikt.
Een basische thermietreactie bestaat uit het combineren van de twee metalen, bijvoorbeeld aluminium en ijzeroxide, en vervolgens met het inbrengen van een ontstekingsbron met zeer hoge warmte. Standaard ontstekingsdoppen en lonten werken meestal niet en magnesiumstrips worden vaak gebruikt om de warmte te verkrijgen die nodig is om de reactie te starten. Zodra het aluminium een hoge temperatuur bereikt, worden het ijzeroxide en aluminium gecombineerd om vrij elementair ijzer, aluminiumoxide en enorme hitte te creëren.
De ontsteking van thermiet is een exotherme reactie, wat betekent dat er meer energie in de reactie wordt geproduceerd dan nodig is om deze te maken, en deze energie wordt afgegeven als intense hitte tot maximaal 4.500 ° F (ongeveer 2500 ° C). Deze thermietreactie wordt gebruikt in een aantal commerciële en productietoepassingen. Omdat de resulterende samenstelling puur metaal creëert, kan dit proces worden gebruikt om metalen te extraheren voor gebruik in de bouw.
De intense hitte die bij deze reactie ontstaat, kan ook worden gebruikt om metalen te smelten en wordt gebruikt bij het lassen en snijden door metaal. Voorzichtigheid is echter geboden bij het gebruik bij het lassen, aangezien luchtbellen en mogelijk zwakke plekken ontstaan door het gebruik van gesmolten metaal. Thermite kan zelfs onder water op beperkte manieren worden gebruikt, omdat de reactie feitelijk zijn eigen zuurstoftoevoer creëert om de reactie te blijven voeden.