termite: composizione pirotecnica di polvere di alluminio e un ossido di metallo che produce una reazione alluminotermica nota come
"thermite reaction"... non è esplosiva, ma può creare piccoli scoppi di temperature estremamente alte concentrare su una zona davvero piccola per un piccolo periodo di tempo... l'alluminio riduce l'ossido di un altro metallo, tipicamente viene usato ossido di ferro, perché l'alluminio è estremamente combustibile... i prodotti sono ossido di alluminio, ferro metallico libero, ed una grande quantità di calore... i reagenti sono comunemente in polvere e miscelati intimamente con un agglomerante per mantenere il materiale solido e prevenire la separazione...
la reazione è usata per la saldatura, spesso usata per unire binari...
altri ossidi di metallo posson essere usati, come ad es ossido di cromo, per generare metallo elementare... la termite di rame, usando ossido di rame, è usta oer creare connessioni elettriche in un processo chiamato "cadwelding"... alcune miscele simil-termite sono usate nei fuochi d'artificio come iniziatori pirotecnici...
fu inventata nel 1893 e brevettata nel 1895 dal chimico tedesco Hans Goldschmidt...
di conseguenza, la reazione viene spesso chiamata "reazione di Goldschmidt" o "processo di Goldschmidt"...
Dr. Goldschmidt originariamente era interessato nella produzione di metalli davvero puri evitando di usare carbone nella fusione, ma presto realizzò il valore della saldatura...
la prima applicazione commerciale fu la saldatura dei binari del tram ad Essen, nel 1899... Degussa è ancora oggi una delle più grandi produttrici di termite per saldature...
- nero o blu, ossido di ferro (Fe3O4), prodotto ossidando ferro in un ambiente ricco di ossigeno sotto elevato calore, è l'agente ossidante per termite più comunemente usato perché non costa tanto e si produce con facilità;
- rosso, ossido di ferro(III) (Fe2O3, comunemente noto come ruggine) può anche esser usato...
altri ossidi son occasionalmente usati, quali ad es MnO2 nella termite al manganese, Cr2O3 nella termite al cromo, o rame(II) ossido nella termite al rame, ma solo per scopi altamente specializzati...
in tutti gli esempi l'alluminio viene usato come metallo reattivo...
in principio, ogni metallo reattivo potrebbe esser usato al posto dell'alluminio... questo accade raramente, comunque, perché le proprietà dell'alluminio son ideali per questa reazione... è da tanto che è il meno costoso tra i metalli più reattivi; si forma anche un film sulla superficie di ossido che permette di maneggiarlo con assoluta sicurezza meglio di altri metalli reattivi...
sia il punto di fusione che quello di ebollizione rendono l'alluminio ideale per la reazione. il suo punto di fusione relativamente basso (660 °C) comporta che è facile fondere il metallo, così che la reazione possa avvenire quasi tutta in fase liquida e quindi procede estremamente veloce... allo stesso tempo, il suo elevato punto di ebollizione (2519 °C) permette alla reazione di raggiungere temperature davvero elevate, sebbene i processi principali tendono a limitare la T max ad alcuni gradi Celsius sotto il punto di ebollizione... un alto punto di ebollizione è comune tra i metalli di transizione, ma è davvero inusuale tra i metalli estremamente reattivi... ulteriormente, la bassa densità dell'ossido di alluminio formato come risultato della reazione tende a causare la sua flottazione su ferro fuso, riducendo la contaminazione del pezzo saldato...
anche se i reagenti son stabili a rt, essi bruciano con una reazione esotermica estremamente intensa quando son scaldati alla temperatura di ignizione... i prodotti emergono come liquidi a causa delle elevate temperature raggiunte (> 2500 °C con ossido di Fe(III)) — sebbene le particolari temperature raggiunte nei vari casi dipendono da come velocemente il calore può scappare verso l'ambiente circostante...
la termite contiene già di per sé l'ossigeno necessario per la reazione e non richiede nessuna fonte esterna di aria... di conseguenza, non può essere sofocata e potrebbe incendiarsi in ogni ambiente, dando calore iniziale sufficiente... brucerà bene sebbene bagnata e non potrò essere estinta con acqua... piccole quantità di acqua bolliranno prima di raggiungere la reazione... se accesa sott'acqua, il ferro fuso produtto estrarrà ossigeno dall'acqua e genererà gas idrogeno in una reazione di scambio singolo... quest gas potrebbe, a sua volta, bruciare combinandosi con l'ossigeno nell'aria...
l'uso delle termite è pericoloso a causa delle temperature estremamente alte prodotte e dell'estrema difficoltà nel soffocare la reazione una volta iniziata... inoltre la reazione rilascia luce UV pericolosa che richiede che la reazione venga vista direttamente, e che quindi sia richiesta una protezione speciale per occhi (maschera da saldatore)... piccoli getti di ferro fuso rilasciati nella reazione possono raggiungere distanze considerevoli e potrebbero fondere trapassandoli contenitori in metallo, incendiando il loro contenuto... in aggiunta, metalli infiammabili con punti di ebollizione relativamente bassi quali lo zinco, il cui punto di ebollizione di 907 °C è circa 1370 °C al di sotto della temperatura alla quale la termite brucia, potrebbe potenzialmente bollire il metallo superscaldato violentemente nell'aria se vicino alla reazione termite, dove potrebbe quindi esplodere in una fiamma se esposto ad ossigeno...
il preriscaldamento prima dell'ignizione può facilmente esser fatto accidentalmente...
miscelando acqua con termite o versare acqua sopra termite che sta bruciando può causare una esplosione freatomagmatica, spruzzando frammenti caldi in tutte le direzioni...