كيفية صنع الثرمايت

تستخدم مادة الثرمايت في لحام وصهر المعادن معًا، وهي مزيج من الألمونيوم المعدني وأكسيد الحديد والذي ينتج الحديد المنصهر بعد تفاعل الأكسدة. عندما يتحد الالومنيوم والأكسجين في خليط، يشتعل الثرمايت مما يولد درجات حرارة مرتفعة جدًا.^{[١]Xمصدر بحثي} يحترق عند حوالي 2200 درجة مئوية ويمكن أن يذيب معظم المعادن. يمكنك القيام بذلك بنفسك ولكن عليك أولًا اتخاذ كافة احتياطات السلامة لأن الثرمايت خطير جدًا. استفد من صنع الثرمايت لاستخدامه في اللحام أو كتجربة علمية.

جزء 1

جزء 1 من 2:

اتخاذ احتياطات السلامة

تنزيل المقال

1
حدد الموقع بعناية. تأكد من عدم وجود أي مادة معرضة للاحتراق ضمن نطاق دائري نصف قطره 4 أمتار على الأقل، كما يجب أن تخلو نفس المساحة المحيطة من أية معادن ذات نقاط انصهار منخفضة، مثل: الرصاص والقصدير والكادميوم والزنك.
- إن كنت تعمل في مخبتر علمي، فمن الآمن تطبيق الخطوات بالداخل طالما اتخذت الاحتياطات، ولكن عليك ارتداء ملابس واقية وتشغيل الشاشات الحرارية (شاشات مراقبة الحرارة والتحكم بها) في المختبر.
- لا تفعل ذلك داخل المنزل. من الأفضل تنفيذ هذه العملية في الخارج، بمجرد اكتسابك للخبرة اللازمة لصنع الثرمايت. فكر في المرآب أو مساحة الصيانة.
- نظف المنطقة وتخلص من أية حشائش أو عناصر قابلة للاشتعال.
- من الأفضل استخدام حصيرة مقاومة للحرارة إن استطعت.^{[٢]Xمصدر بحثي}
2
استخدم وعاء السيراميك بدلًا من الوعاء المعدني لتقليل خطر الحريق. نظرًا لأنك ستحرق المعادن، فقد تخترق نار الثرمايت العديد من المواد الأخرى، بما في ذلك المعادن السميكة. في المقابل، يُمكن للسيراميك، كالأوعية الفخارية، أن تتحمل النار دون أن تذوب.^{[٣]Xمصدر بحثي}
- أواني الزهور الطينية خيار رائع.
- ابحث عبر الإنترنت عن السيراميك الذي يتحمل درجات الحرارة المرتفعة متذكرًا أن الثرمايت يشتعل عند درجة حرارة 2200 درجة مئوية.
3
ارتدِ قناع لحام للحماية الكاملة. بالإضافة لحرارة الثرمايت المرتفعة، فإنه ينبعث منه أشعة فوق البنفسجية قد تضر بعينيك إن لم تتعامل مع ذلك بشكل صحيح. يوفر قناع اللحام أفضل حماية لأنه مصمم لاستخدامه مع اشتعال المعادن، بما فيها الثرمايت.^{[٤]Xمصدر بحثي}
- لا تنظر للهب مباشرة. استخدم نظارات لحام لأن النظر إلى اللهب مباشرة قد يؤدي لتضرر العين بشكل دائم.
- إن لم يكن لديك قناع لحام، يمكنك ارتداء نظارة شمسية داكنة بها حماية كاملة من الأشعة فوق البنفسجية، ومع ذلك يمكن للثرمايت أن يدمر العين إن نظرت إليه مباشرة.
4
ضع معدات السلامة اللازمة، بما في ذلك القفازات والمريلة المقاومة للحرارة. ارتد زوجًا من القفازات القوية المقاومة للحرارة وغطِ جسمك بغطاء مقاوم للحريق، وكإجراء وقائي، ارتدِ أكمام وسراويل سميكة لتغطية البشرة وكذلك زوجًا من الأحذية المغلقة.^{[٥]Xمصدر بحثي}
- الثرمايت خطر للغاية، لذلك فإن معدات الحماية ضرورية.

جزء 2

جزء 2 من 2:

صنع الثرمايت

تنزيل المقال

1
وفر أُكسيد الحديد (الصدأ) ومسحوق الألمونيوم وشريط رفيع من المجنيسيوم. يتفاعل أكسيد الحديد والألمونيوم لتكوين الثرمايت، بينما يعمل المغنيسيوم كمادة اشتعال. لتجربة صنع الثرمايت الأساسية، ستحتاج إلى 3 جرامات من مسحوق الألومنيوم و9 جرامات من أكسيد الحديد.
- من الخطر محاولة طحن المعادن إلى مسحوق بنفسك. بدلًا من ذلك، احصل عليها في برطمانات من شركة للمنتجات الكيميائية أو عبر الإنترنت، كما يُمكنك العثور على مسحوق الألمونيوم في متجر أدوات الطلاء.
- إن لم ترغب في استخدام شرائط المغنيسيوم لإشعال المواد، يمكنك استخدام مزيج من برمنجنات البوتاسيوم والجلسرين، وكلاهما يمكن الحصول عليه من متاجر البيع بالتجزئة.
2
جفف أكسيد الحديد في فرن أو موقد قبل البدء. ضع الفرن على درجة حرارة متوسطة، حوالي 200 درجة مئوية. سخن أكسيد الحديد لمدة ساعة. إن كنت تستخدم موقد بنسن، ضع المواد على طبق التبخير فوق اللهب لمدة ساعة.^{[٦]Xمصدر بحثي}
- اترك أكسيد الحديد ليبرد بالكامل قبل إجراء التجربة.
3
اخلط مسحوق الألمونيوم وأكسيد الحديد على ورقة. أضف 3 جرامات من مسحوق الألمونيوم و9 جرامات من أكسيد الحديد. يُمكنك تحريك المعادن معًا أو رجها بين كل ورقة والأخرى، واستمر في المزج إلى أن تختلط المكونات تمامًا.
- يمكنك زيادة كمية المعادن، طالما أنك تلتزم بنسبة 1:3 من الألمونيوم إلى أكسيد الحديد، ولكن يُنصح بألا تُزيد كمية المعادن إلا بعد اكتسابك للخبرة اللازمة في التعامل مع الثرمايت، فهو خطير للغاية.
- لا تخلط أبدًا في وعاء معدني، فذلك قد يلوث التجربة أو يتسبب في تفاعل غير مرغوب.^{[٧]Xمصدر بحثي}
4
صب الخليط في وعاء سيراميك. يمكنك استخدام طبق أو وعاء من الفخار، فمن غير المحتمل أن يذوب السيراميك مع حرارة الثرمايت، بل والأفضل وضع وعاء السيراميك في وعاء سيراميك آخر، كحماية إضافية إن تحطم الأول جراء الحرارة.^{[٨]Xمصدر بحثي}
- إشعال الثرمايت على كتلة ثلج غير محبذ، فقد يسبب انفجارًا. الثلج ليس خيارًا مناسبًا للتحكم في حرارة اللهب.
5
أدخل شريط المغنيسيوم المستخدم للإشعال. تأكد من أن شريط المغنيسيوم طويل بما يكفي لأن يوفر لك الوقت اللازم للابتعاد.^{[٩]Xمصدر بحثي}
- إن كنت تستخدم برمنجنات البوتاسيوم والجلسرين، ضع كومة جيدة الحجم من برمنجنات البوتاسيوم على الثرمايت، ثم قطِّر الجلسرين على برمنجنات البوتاسيوم. هذا الإجراء غير موثوق ويحبذ استخدام شريط المغنيسيوم.
6
أشعل شريط المغنيسيوم من مسافة آمنة. من الأفضل استخدام ولاعة طويلة أو عود مثل المُستخدم في إشعال الألعاب النارية. ابتعد عن الثرمايت لمشاهدة النتيجة من مسافة آمنة.
- يمكنك أيضًا استخدام مُشعل الألعاب النارية لإشعال الثرمايت.
- التزم بارتداء معدات السلامة، وخاصة واقي العين، في جميع الأوقات.
7
لا تحاول إطفاء تفاعل الثرمايت باستخدام الماء. سيتعين عليك ترك الثرمايت إلى أن يحترق، لكن راعِ كذلك استخدام كميات وفيرة من الرمال الجافة لإطفاء الحريق.^{[١٠]Xمصدر بحثي}
- تفاعل الثرمايت لا رجعة فيه بمجرد أن يبدأ.

أفكار مفيدة

لا تضع الثلج أو أي شيء آخر يكون في درجة حرارة أقل من درجة حرارة الغرفة، فقد يسبب ذلك انفجارًا.
فكر في وضع قالب تحت الثرمايت لالتقاط أي حديد منصهر.
إشعال فتيل المغنيسيوم أمرٌ صعب، لذا جرب استخدام مشعل البروبان.
تجنب إشعال الثرمايت في ممتلكات أو شوارع أو أرصفة أو طرق عامة. حرق حفرة في السطح قد يضعك في مشكلة ويسبب مشاكل للآخرين.
يجب أن يتم ذلك في الممتلكات الخاصة وتحت المراقبة.

تحذيرات

لا تصب كمية إضافية من الثرمايت فوق لهب الثرمايت أو منتجات التفاعل الساخن.
استخدم وعاء قويًا جدًا ولا تمسكه أبدًا أثناء الإشعال.
استخدام الثرمايت غير مشروع قانونًا في بعض المناطق.
هذا نشاط خطير. إشعال الثرمايت يولد حرارة مرتفعة جدًا وقد تسبب أضرارًا.
إن جرت أية حوادث غير سارة، اتصل بخدمة الطوارئ أو النجدة فورًا.
احتفظ بمطفأة حريق قريبة للتعامل مع أية حرائق جانبية، لكنك لن تتمكن من إخماد حريق معدني باستخدام طفاية الحريق العادية!
لا تستخدم الحديد الزهر لحفرة الإشعال، فقد تحترق كل المعادن، ولكن استخدم السيراميك بدلًا منه.
ضع مجموعة الإسعافات الأولية على مقربة، احتياطيًا.