Медная термитная смесь своими руками

Термитная смесь дома своими руками

Восстановление металла из его оксида с помощью другого металла называется металлотермией. Явление металлотермии открыл русский учёный Н. Н. Бекетов в 2019 году. А в 2019 году немецкий металлург-практик Ганс Гольдшмидт усовершенствовал метод Бекетова, предложив в качестве восстановителя использовать порошок алюминия. Гольдшмидт назвал смесь алюминиевого порошка и оксида железа термитом. C древнегреческого therme переводится как жар, тепло.

Термитные смеси

К сегодняшнему времени известно достаточно много различных термитных составов. В роли восстановителей могут использовать не только алюминий, но также магний, кальций и некоторые другие металлы. В качестве окислителей выступают оксиды никеля, хрома или вольфрама.

Характерные особенности

У всех термитов очень высокая температура горения — порядка 2000−4000 градусов. Они обладают способностью гореть без присутствия кислорода. Пламя термита невозможно потушить с помощью воды. Все эти смеси обладают исключительно сильной прожигающей способностью, легко проходя в расплавленном состоянии сквозь толстые листы металла, чугуна или бетона. Их можно использовать для резки металлов. Во время своего горения они образуют высокотемпературный шлак, который, в свою очередь, усиливает его проникающую способность. Потушить термит практически невозможно.

Вещество с такими уникальными свойствами не могло остаться незамеченным, и к настоящему времени термитные смеси активно используются в различных сферах промышленного производства, строительства и в военной отрасли.

Классификация смесей

Существует несколько основных направлений применения термитов: тепловое воздействие и детонаторный эффект, пиротехнические эффекты, сварка металлов. В соответствии с этим различают несколько основных термитных составов:

• Традиционный или ферроалюминиевый. Формула и состав термита просты. Он представляет собою смесь алюминиевой пудры или опилок с железной окалиной (оксид железа Fe3O4). Процентное соотношение — 75% железной окалины и 25% алюминия. Чтобы процесс горения замедлить, могут применять алюминиевые опилки. Если необходима быстрая скорость сгорания, используют пудру. Часто на практике скорость сгорания подбирают экспериментальным путём с помощью разных соотношений алюминиевой пудры и алюминиевых опилок. С помощью этой смеси производят сварку железных конструкций.
• Пиротехническая смесь. В этот состав в качестве окислителя входит хлорат калия, в качестве горючего элемента сера и карбонат стронция как катализатор процесса. Принципиальное отличие пиротехнической смеси от традиционной — относительно невысокая температура горения, но при этом очень яркое пламя. Для непосредственного теплового воздействия такие смеси не применяются.
• Медная смесь. Состоит на 70% из оксида меди, практически в равных долях в состав входят медный порошок и алюминиевая пудра (10−12%) и ферромарганец — около 8%. Этот состав характеризуется самой высокой температурой горения — около 2019 градусов, что, в свою очередь, способствует образованию очень надёжных сварных швов. Применяется в основном при сварке стальных магистральных газопроводов.

Термитный карандаш

В этом случае речь идёт не о конкретном составе смеси, а о способе её упаковки в готовое рабочее состояние. На практике часто гораздо удобнее использовать не порошок, а компактно упакованную смесь в твёрдом агрегатном состоянии. Например, в виде удобного к использованию карандаша длиною порядка 30−35 см.

Как сделать термитный карандаш? Для этого сначала готовят смесь и смешивают ее с цементатором. В качестве цементатора используют спиртовые растворы канифоли, шеллака или бакелита. После того как смесь готова, берут электродную проволоку соответствующей длины и путем погружения её в жидкую смесь производят обволакивание электрода. После просушки получаем очень удобную к использованию в полевых условиях палочку термита. Необходимо только помнить, что если такой карандаш зажечь, потушить его уже будет невозможно.

Применение в условиях боевых действий

Большое применение термиты нашли в военной сфере, что и неудивительно, учитывая их специфические свойства.

Первый боеприпас на основе этой смеси был применён во время Первой мировой войны. Это была термитная бомба унитарного принципа действия. То есть воспламенение термита и его горение происходило непосредственно в самом снаряде, что делало такую гранату крайне опасной для самого бросающего.

В последующем стали применять зажигательные артиллерийские снаряды. Снаряд действовал по принципу обычной шрапнели, однако, вместо кусков металла, в этом случае во все стороны разлетались шаровидные сегменты спрессованного термита. В каждом таком сегменте находился самостоятельный запал, который поджигал термит от воздействия пороховых газов во время разрыва снаряда.

Термитные авиационные заряды активно применялись армией США во время войны во Вьетнаме. Они показали свою эффективность при поражении скоплений деревянных построек и легкобронировнаной техники среди зарослей джунглей.

Каждый вид боевого термита, помимо основного состава, всегда содержит специальные добавки, которые делают его применение более эффективным в разных боевых условиях. В частности, для увеличения объёма пламени и времени горения используют нитрат бария. Для того чтобы повысить влагостойкость состава, применяют древесную муку, смешанную с фенолформальдегидом. При добавлении селитры увеличивают доставку кислорода к горящей смеси, что приводит к вскипанию расплава по поверхности и к разбрызгиванию в разные стороны, что увеличивает поражающую способность термитного заряда. Эти свойства используют при изготовлении огнемётной термитной смеси.

На базе термитных смесей изготавливают составы для трассирующих снарядов и пуль. Термитные заряды имеют системы залпового огня «Град».

В настоящее время в некоторые армии стран НАТО поступили последние разработки нанотермитов, которые применяются для поражения таковой силы противника.

Термитная смесь своими руками

В домашних условиях, как правило, изготавливают термит традиционного состава. Для этого необходимо наличие под рукой всего двух ингридиентов: железной окалины (Fe3O4) и алюминиевой пудры. И если алюминиевая пудра свободно продаётся в магазине химреактивов, то добыча достаточного количества окалины может стать серьёзной проблемой, если, конечно, у вас нет собственной кузницы.

Получение оксида железа Fe3O4

Процесс получения окалины в домашних условиях можно условно разделить на два этапа. Сначала нужно получить оксид железа Fe2O3. Говоря простым языком, нам нужно достаточное количество ржавчины. После этого ржавчину превращают в окалину.

Для получения ржавчины нам понадобится:

• Выпрямитель постоянного тока мощностью 12 В.
• Поваренная соль.
• Железный гвоздь.
• Стеклянная банка объёмом 0.5 литра.

Соль растворяем воде и делаем насыщенный раствор, чтобы он обладал хорошей электропроводимостью. Включаем выпрямитель в сеть и оба его провода, идущие с выходов, погружаем в банку с насыщенным соляным раствором. Через некоторое время можно будет заметить, что от одного из проводов начинают выделяться пузырьки газа. Это говорит о том, что данный контакт имеет положительный заряд. Железный гвоздь присоединяется к положительному заряду и опускается в раствор. Второй контакт располагается рядом с плюсом, не соприкасаясь с ним. Необходимо добиться максимально большого выделения пузырьков газа. Оставляем это нехитрое устройство работать как минимум на сутки.

После этого соскребаем с гвоздя образовавшийся толстый слой ржавчины и сушим её на солнце или на огне. Полученную ржавчину необходимо превратить в мелкодисперсный раствор. Для этой цели помещаем порошок в фарфоровую ступку и как следует перетираем содержимое, пока не получим мелкую пудру.

Теперь осталось превратить ржавчину (Fe2O3) в окалину (Fe3O4). Для этого помещаем полученный порошок в тугоплавкий тигль и разогреваем его докрасна под пламенем горелки. Всё, второй необходимый ингридиент готов.

Пропорции смешивания и техника безопасности

Необходимо смешать 8 частей окалины и 3 части алюминиевой пудры. Если часть пудры заменить алюминиевыми опилками, можно увеличить время горения термитной смеси.

Термит — вещество абсолютно безопасное, пока его не подожгли. Необходимо понимать, что термит представляет собой смертельную опасность только после того, как будет подожжён. А поджечь его обычной спичкой невозможно, температуры в этом случае будет недостаточно. Поэтому, пока он хранится дома в специальной ёмкости, он абсолютно безопасен и не представляет никакой угрозы для окружающих.

Литой термит

Чтобы было удобнее пользоваться, смесь можно приготовить в виде твёрдого состава, а не сыпучего. Для этого необходимо заранее приготовить формовочную посуду. Лучше всего подойдут специальные резиновые формы.

Состав смеси для литого термита:

• Железная окалина 300 гр.
• Гипс 200 гр.
• Алюминиевый порошок, представляющий собой смесь алюминиевой пудры и алюминиевых опилок 200 гр.

Само изготовление довольно простое. Все первоэлементы перемешиваются, и после этого смесь замешивается на воде в специальной формовочной ёмкости. Смесь оставляется на 40 минут, чтобы гипс схватился и получилась однородная твёрдая масса. Затем смесь снова заливается водой и так выдерживается в течение недели. За это время масса должна полностью высохнуть.

Как поджечь

Температура вспышки термита составляет порядка 2019 градусов. Поэтому бытовые средства розжига тут не помогут. Можно использовать длинную магниевую стружку, которая продается в магазине химреактивов. Некоторые опытные практики советуют для этой цели использовать обычные бенгальские огни. Можно использовать смесь алюминиевой пудры с марганцовкой, но это крайне рискованный метод, так как во время химической реакции происходит мгновенное вспыхивание. Такая смесь может загореться моментально прямо в руках.

Оптимальным способом является приготовить в домашних условиях напалм и с его помощью поджечь смесь.

Для этого необходимо в достаточном количестве взять кусочки пенопласта, ненужные пластиковые тарелки и прочую одноразовую посуду. Всё это набивают в стеклянную банку с плотной крышкой и заливают растворителем типа ацетона или бензина. Через несколько дней пластмасса полностью растворяется в растворителе и превращается в единую плотную мягкую массу, похожую на жвачку. Зажечь эту массу можно обычной спичкой, при этом температура горения у неё достигает 2019 градусов. С помощью такого напалма термитная смесь достаточно легко поджигается.

Септик

Оптимальным решением для организации очистки бытовых стоков в частном домовладении является монолитный бетонный септик. Для его установки можно привлечь бригаду или сделать все самостоятельно. Это дополнительно сократит бюджет, согласны? Материалы для его устройства легко приобрести Read more…

Септик

Бочка для септика

Как сделать септик из бочки своими руками: пошаговая инструкция В условиях городской квартиры канализация и водопровод являются нормой. Что касается дачного участка, то там таких условий нет, но человеку всё равно хочется комфорта. За городом Read more…

Септик

Септик Танк 2 отличается хорошей эффективностью и длительным сроком службы Загородный дом нуждается в полноценном оборудовании инженерными коммуникациями. Современные технологии позволяют соорудить канализацию, которая будет работать автономно. Лучше всего для этой цели установить септик Танк Read more…

В статье будет приведен пример очень интересного химического опыта, с помощью которого можно научиться сваривать металл химическим путем. Эта реакция называется еще «Реакцией Гольдшмидта». Такое явление было открыто немецким химиком по имени Гансо Голдшмидт. В этой экзотермической реакции окись железа Fe2O3 взаимодействует с металлическим алюминием. В результате мощной реакции образующийся металл раскаляется добела и плавится за пару секунд.

Инструменты и материалы для самоделки: — мелкозернистый оксид железа (минимум 80 грамм);

— мелко измельченный алюминий в размере 26 грамм (размер частиц должен быть 250 микрон);

— металлический контейнер (подойдет пустой баллон из под газа);

— стальная пластина с форматом A4 [210×297] и толщиной 19 мм;

Для создания зажигательной смеси будет необходим магний (подойдет кусок или порошок) — глицерин или перманганат калия. Еще нужен чистый и сухой огнеупорный песок, это может быть AL2O3 или [SIO2].

Из инструментов понадобится молоток, шприцы, два шлакоблока или кирпич.

Эксперимент нужно проводить либо на улице, либо в хорошо проветриваемом помещении. Важно иметь пенный огнетушитель.

Переходим к процессу:Шаг первый. ПодготовкаСперва нужно взять стальную пластину, сверху размещаются шлакоблоки или кирпичи. Важно не забывать о правилах противопожарной безопасности. Далее нужно смешать металл, для этого понадобится небольшая емкость, которую можно закрыть. Нужно смешать 80 грамм оксида железа с 26-ю граммами алюминиевого порошка. Емкость нужно закрыть и все смешать, в итоге порошок должен быть однородного цвета.

Далее нужно взять стальной сосуд и внутри него установить картонную трубу. Трубу нужно окружить слоем песка толщиной 15 мм (вместо песка можно использовать окись алюминия). Удерживая трубку, ее нужно заполнить металлом, немножко при этом утрамбовывая. Смесь, а также огнеупорный материал не обязаны быть на одном уровне, металл может находиться немного ниже.

Шаг второй. Установка запала
В середине смеси нужно сделать небольшое углубление, в него помещается щепотка очищенного магния. Также в углубление нужно поместить щепотку перманганата калия. После этого начнется реакция, она может быть мгновенной или более медленной, все зависит от влажности и температуры окружающей среды. Как правило, на реакцию уходит 30-35 секунд, это позволяет отойти на безопасное расстояние.

Если реакция не началась сама по себе, нужно поджечь ее принудительно. Для этого нужно нагреть металлический прут и коснуться им смеси. После этого нужно сразу отойти на безопасное расстояние. Если даже спустя 5 минут реакции не произошло, попытку активации смеси раскаленным прутом нужно повторить.

Шаг третий. Реакция Если все сделано верно, то начнется химическая реакция. При этом выделяется огромное количество тепла и света, так что здесь важно иметь хороший огнетушитель и находится на безопасном расстоянии. Не следует смотреть на открытый источник пламени, так как можно испортить зрение.

Шаг четвертый. Заключительный этап работПосле того как реакция закончится, металл начнет остывать и затвердеет, теперь нужно дождаться его полного охлаждения. Как правило, на это уходит примерно 30 минут. Затем цилиндр для литья можно удалять.

После извлечения из формы результата реакции, нужно воспользоваться молотком, чтобы разбить наружную оболочку. Ну а далее будет видно блестящий на свету самородок, из которого можно изготовить какую-то интересную самоделку, к примеру, украшение.

Если порошок поместить в какую-то форму, то можно, таким образом, сразу отлить предмет нужной геометрии.

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст.

Источник