Cách để Chế tạo chất nhiệt nhôm

Chất nhiệt nhôm là một vật liệu được sử dụng trong quá trình hàn để nung chảy và gắn kết kim loại. Nó là hỗn hợp nhôm và ô xít sắt, có thể nung chảy sắt qua phản ứng ô xy hoá khử. Khi nhôm và ô xy trong hỗn hợp phản ứng với nhau, hỗn hợp nhiệt nhôm sẽ cháy và sinh nhiệt ở mức cao.^{[1]XNguồn nghiên cứu} Hỗn hợp sẽ cháy ở nhiệt độ khoảng 2.200 độ C và có thể nung chảy hầu hết các kim loại. Bạn có thể tự chế tạo chất nhiệt nhôm, nhưng trước tiên phải thực hiện các biện pháp đảm bảo an toàn vì hỗn hợp này rất nguy hiểm. Bước tiếp theo là chế tạo chất nhiệt nhôm để hàn kim loại hoặc làm thực nghiệm.

Phần 1

Phần 1 của 2:

Thực hiện các biện pháp đảm bảo an toàn

Tải về bản PDF

1
Cẩn thận khi chọn khu vực làm việc . Đảm bảo không có thứ gì dễ cháy nằm trong bán kính 4 mét tính từ vị trí phản ứng, kể cả các kim loại có độ nóng chảy thấp như chì, thiếc, cadimi hoặc kẽm.
- Nếu đây là thực nghiệm khoa học, bạn có thể thực hiện trong nhà một cách an toàn, miễn là bạn phải áp dụng các biện pháp đề phòng. Mặc đồ bảo hộ và gắn tấm chắn nhiệt phòng thí nghiệm.
- Không thực hiện việc này trong phòng khi ở nhà. Tốt nhất là nên làm việc ở ngoài trời. Một khi đã có kinh nghiệm, bạn có thể làm việc trong nhà để xe hoặc ở khu vực công nghiệp.
- Dọn sạch các bụi cây khô và các vật liệu dễ cháy khác.
- Nếu có thể, tốt nhất là bạn nên dùng tấm lót chống nhiệt.^{[2]XNguồn nghiên cứu}
2
Dùng vật đựng bằng gốm thay vi bằng kim loại để giảm thiểu nguy cơ hoả hoạn. Vì bạn sẽ đốt nóng kim loại, hỗn hợp nhiệt nhôm có thể làm cháy thủng nhiều vật liệu khác, kể cả kim loại dày. Vật liệu bằng gốm như đồ đất sét có thể chịu lửa và không bị chảy.^{[3]XNguồn nghiên cứu}
- Chậu hoa bằng đất sét là một lựa chọn tốt.
- Lên mạng tìm các vật liệu gốm được gắn nhãn là có điểm chịu nhiệt cao. Nhớ rằng chất nhiệt nhôm cháy ở 2.200 độ C.
3
Đeo mặt nạ hàn để hoàn tất biện pháp an toàn. Ngoài nhiệt độ cực nóng, chất nhiệt nhôm còn phát ra tia tử ngoại có thể làm tổn thương mắt nếu bạn không xử lý đúng. Mặt nạ hàn có tác dụng bảo vệ tốt nhất vì nó được thiết kế để dùng khi nung chảy kim loại, chẳng hạn như chất nhiệt nhôm.^{[4]XNguồn nghiên cứu}
- Đeo kính thợ hàn và không nhìn trực tiếp vào ngọn lửa. Bạn có thể bị tổn thương mắt vĩnh viễn nếu nhìn trực tiếp vào lửa.
- Nếu không có mặt nạ hàn, bạn có thể đeo kính râm tối màu có khả năng ngăn tia UV. Tuy nhiên, chất nhiệt nhôm vẫn có thể làm tổn thương mắt nếu bạn nhìn thẳng vào đó.
4
Mặc trang phục bảo hộ, bao gồm găng tay và tạp dề chống cháy. Đeo găng tay cách nhiệt dày chắc và bảo vệ người bằng tạp dề chống cháy. Để phòng ngừa, bạn nên mặc áo dài tay và quần dài để che chắn các vùng da trần. Ngoài ra, hãy đi giày bít ngón.^{[5]XNguồn nghiên cứu}
- Chất nhiệt nhôm rất nguy hiểm, do đó việc sử dụng đồ bảo hộ là cần thiết.
Quảng cáo

Phần 2

Phần 2 của 2:

Tạo chất nhiệt nhôm

Tải về bản PDF

1
Mua bột ô xit sắt mịn (gỉ sắt), bột nhôm và một dải magie mỏng. Ô xít sắt và nhôm sẽ phản ứng với nhau tạo thành chất nhiệt nhôm, còn magie sẽ đóng vai trò là vật liệu mồi lửa. Nếu đây là thí nghiệm tạo chất nhiệt nhôm cơ bản, bạn sẽ cần 3g bột nhôm và 9g ô xít sắt.
- Không tự tán các kim loại thành bột, vì việc này gây nguy hiểm. Bạn có thể mua bột kim loại đựng trong lọ ở cửa hàng hoá chất hoặc trên mạng. Ngoài ra, bạn có thể lấy bột nhôm trong bảng vẽ Etch-a-Sketch.
- Nếu không muốn dùng dải magie để làm vật liệu mồi lửa, bạn cũng có thể dùng hỗn hợp kali pemanganat (thuốc tím) và glycerin, cả hai đều có bán tại các cửa hàng bán lẻ và trên mạng.
2
Làm khô ô xít sắt trong lò hoặc dùng đèn đốt Bunsen trước khi bắt đầu. Để lò ở nhiệt độ trung bình, khoảng 93 độ C. Đun nóng ô xít sắt trong 1 giờ. Nếu dùng đèn đốt Bunsen, bạn sẽ đổ sắt vào đĩa làm bay hơi và đặt trên ngọn lửa trong 1 giờ.^{[6]XNguồn nghiên cứu}
- Đợi cho ô xít sắt nguội hẳn trước khi làm thực nghiệm.
3
Trộn bột nhôm với ô xit sắt trên một tờ giấy. Trộn 3g bột nhôm và 9g ô xít sắt với nhau. Bạn có thể đảo 2 kim loại với nhau hoặc lắc giữa hai tờ giấy. Tiếp tục đảo cho đến khi hai thứ được trộn thật đều.
- Bạn có thể tăng khối lượng kim loại, miễn là giữ đúng tỉ lệ 1 phần nhôm và 3 phần ô xít sắt. Tuy nhiên, bạn không nên tăng lượng kim loại nếu chưa có kinh nghiệm làm việc với chất nhiệt nhôm vì rất nguy hiểm.
- Không trộn kim loại trong vật đựng bằng kim loại, vì việc này có thể khiến vật liệu nhiễm tạp chất hoặc gây phản ứng không mong muốn.^{[7]XNguồn nghiên cứu}
4
Đổ kim loại vào vật đựng bằng gốm. Bạn có thể dùng đĩa hoặc chậu hoa đất sét. Vật liệu gốm sẽ không bị chảy vì sức nóng của chất nhiệt nhôm. Tốt nhất là bạn nên đặt đĩa gốm đựng kim loại vào một đĩa gốm khác đề đề phòng một chiếc bị vỡ vì nóng.^{[8]XNguồn nghiên cứu}
- Tuyệt đối không đốt chất nhiệt nhôm trên khối nước đá, vì nó có thể gây ra vụ nổ nguy hiểm. Nước đá không phải là lựa chọn để kiểm soát sức nóng của ngọn lửa.
5
Cho dải magie vào. Bạn sẽ dùng dải magie để đốt hỗn hợp. Đảm bảo dải magie phải đủ dài để bạn có đủ thời gian để lùi ra xa.^{[9]XNguồn nghiên cứu}
- Nếu dùng kali permanganat và glycerin, bạn sẽ cho một lượng kha khá kali permanganat lên chất nhiệt nhôm, sau đó rót glycerin lên kali permanganat. Cách này không đảm bảo lắm, do đó tốt nhất là bạn nên dùng dải magie.
6
Đốt dải magie ở khoảng cách an toàn. Tốt nhất là dùng bật lửa dài hoặc que mồi lửa như que dùng để đốt pháo hoa. Lùi ra xa để quan sát phản ứng nhiệt nhôm từ khoảng cách an toàn.
- Bạn cũng có thể dùng que pháo hoa cầm tay để đốt chất nhiệt nhôm.
- Luôn luôn mặc nguyên trang phục bảo hộ, đặc biệt là kính bảo vệ mắt.
7
Không cố dập tắt phản ứng nhiệt nhôm bằng nước. Bạn sẽ phải để cho chất nhiệt nhôm cháy hết. Nếu cần, bạn có thể dùng một lượng lớn cát khô để dập lửa.^{[10]XNguồn nghiên cứu}
- Phản ứng nhiệt nhôm không thể đảo ngược một khi đã bắt đầu.
Quảng cáo

Lời khuyên

Không đặt chất nhiệt nhôm trên nước đá hoặc bất cứ thứ gì có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ phòng; nó sẽ gây nổ.
Thực nghiệm này chỉ nên thực hiện trên khu đất của bạn và dưới sự giám sát.
Tránh đốt chất nhiệt nhôm ở khu đất công hoặc trên đường phố, vỉa hè hoặc đường lớn. Nếu đốt thủng một lỗ trên bề mặt thì bạn sẽ gặp rắc rối và còn gây rắc rối cho những người khác nữa.
Mẩu magie có thể khó đốt cháy được; hãy thử dùng đèn khò propane.
Cân nhắc đặt một chiếc khuôn bên dưới chất nhiệt nhôm để hứng sắt nóng chảy.

Cảnh báo

Không đổ thêm chất nhiệt nhôm lên ngọn lửa nhiệt nhôm hoặc trên các sản phẩm phản ứng nhiệt.
Chỉ dùng vật đựng thật chắc chắn, và đừng cầm vào khi nó đang cháy.
Sử dụng chất nhiệt nhôm là bất hợp pháp ở một số vùng.
Đây là hoạt động nguy hiểm. Chất nhiệt nhôm cháy ở nhiệt độ cực cao và có thể gây bỏng.
Nếu có sự cố xảy ra, hãy gọi cấp cứu ngay lập tức.
Không dùng vật đựng bằng gang để thực hiện phản ứng. Phản ứng nhiệt nhôm có thể cháy thủng hầu hết các kim loại, do đó bạn cần dùng gốm.
Để sẵn bình chữa cháy ở gần đó phòng khi cháy lan ra những thứ khác. Bạn không thể dập phản ứng cháy của kim loại bằng bình chữa lửa!
Để sẵn bộ sơ cứu ở gần phòng khi cần dùng.