
【机】 thermit reaction
铝热反应(Thermite Reaction)是一种利用金属铝作为还原剂,与金属氧化物发生剧烈氧化还原反应的化学过程,其英文术语对应"Aluminothermic Reaction"或"Thermite Reaction"。该反应的通用化学方程式为: $$ 2Al + Fe_2O_3 rightarrow 2Fe + Al_2O_3 quad Delta H = -851.5 text{kJ/mol} $$ 主要特征包含:
根据美国化学会(ACS)出版物记载,铝热反应属于自蔓延高温合成(SHS)的典型范例,反应启动后无需外部热源即可持续进行。剑桥大学化学系实验手册指出,该反应需用镁条或氯酸钾作为引燃剂方能触发。
铝热反应是一种利用铝的强还原性,与金属氧化物在高温下发生置换反应,生成金属单质和氧化铝并释放大量热的化学反应。以下从定义、反应机理、特点和应用等方面详细解释:
铝热反应的核心是铝粉与高熔点金属氧化物(如Fe₂O₃、Fe₃O₄、Cr₂O₃等)的混合物(称为铝热剂),在引发条件下发生剧烈反应。例如,铝与氧化铁的反应式为: $$ 2Al + Fe_2O_3 rightarrow 2Fe + Al_2O_3 quad Delta H < 0 $$ 该反应中,铝作为还原剂,将金属氧化物中的金属(如铁)置换出来,同时生成氧化铝并释放大量热量(温度可达2500~3000℃)。
铝热反应因高温和剧烈性存在风险,需在专业指导下进行,避免直接接触反应物或生成物。
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