Buzz
Chất nhiệt nhôm là một loại vật liệu được sử dụng trong quá trình hàn để nung chảy và kết nối các kim loại lại với nhau. Đây là một hỗn hợp của nhôm và oxit sắt, có thể nung chảy sắt thông qua quá trình oxi hóa khử. Khi nhôm và oxit hòa quện, hỗn hợp nhiệt nhôm sẽ cháy và tỏa nhiệt ở mức cao. Hỗn hợp có thể cháy ở nhiệt độ khoảng 2.200 độ C và có thể nung chảy hầu hết các kim loại. Bạn có thể tự tạo ra chất nhiệt nhôm, nhưng trước tiên phải đảm bảo an toàn vì hỗn hợp này rất nguy hiểm. Tiếp theo là chế tạo chất nhiệt nhôm để hàn kim loại hoặc thực hiện thí nghiệm.
Các bước
Thực hiện biện pháp đảm bảo an toàn
Cẩn thận khi chọn vị trí làm việc . Đảm bảo không có vật dễ cháy nằm trong bán kính 4 mét tính từ vị trí phản ứng, kể cả các kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp như chì, thiếc, cadimi hoặc kẽm.
- Nếu đây là thí nghiệm khoa học, bạn có thể thực hiện trong nhà một cách an toàn, miễn là bạn áp dụng biện pháp phòng ngừa. Đeo đồ bảo hộ và gắn tấm chắn nhiệt trong phòng thí nghiệm.
- Không thực hiện việc này trong nhà ở nhà. Tốt nhất là làm việc ngoài trời. Sau khi có kinh nghiệm, bạn có thể thực hiện trong nhà ô tô hoặc khu vực công nghiệp.
- Dọn dẹp các bụi cây khô và các vật liệu dễ cháy khác.
- Nếu có thể, tốt nhất là sử dụng tấm lót chống nhiệt.
Sử dụng đồ chứa từ gốm thay vì kim loại để giảm nguy cơ cháy nổ. Do kim loại dễ bị nóng chảy, chất nhiệt nhôm có thể làm cháy thủng nhiều vật liệu khác, kể cả kim loại dày. Đồ gốm như đồ đất sét có khả năng chịu lửa và không chảy nếu tiếp xúc với nhiệt độ cao.
- Chậu cây gốm là sự lựa chọn an toàn.
- Tìm kiếm các vật liệu gốm có nhãn chỉ số chịu nhiệt cao trên mạng. Lưu ý rằng chất nhiệt nhôm cháy ở 2.200 độ C.
Đeo khẩu trang hàn để bảo vệ an toàn. Ngoài nhiệt độ cực cao, chất nhiệt nhôm còn phát ra tia UV có thể gây tổn thương mắt nếu không được bảo vệ đúng cách. Khẩu trang hàn là biện pháp bảo vệ tối ưu vì nó được thiết kế để sử dụng trong quá trình nung chảy kim loại như chất nhiệt nhôm.
- Đeo kính bảo hộ và không nhìn thẳng vào ngọn lửa. Sẽ có nguy cơ tổn thương mắt nếu tiếp xúc trực tiếp với lửa.
- Nếu không có khẩu trang hàn, bạn có thể đeo kính râm màu đen để ngăn chặn tia UV. Tuy nhiên, chất nhiệt nhôm vẫn có thể gây tổn thương mắt nếu nhìn trực tiếp vào đó.
Đảm bảo an toàn với trang phục bảo hộ, gồm găng tay và áo chống cháy. Đeo găng tay cách nhiệt dày và tạp dề chống cháy để bảo vệ cơ thể. Mặc áo dài và quần dài để bảo vệ da khỏi nhiệt độ cao. Đi giày đóng chắc càng tốt.
- Chất nhiệt nhôm rất nguy hiểm, việc sử dụng đồ bảo hộ là bắt buộc.
Hướng dẫn tạo chất nhiệt nhôm
- Không nên tự mài kim loại thành bột vì điều này rất nguy hiểm. Bạn có thể mua bột kim loại đã được xay nhỏ ở cửa hàng hóa chất hoặc trên mạng. Bên cạnh đó, bạn cũng có thể sử dụng bột nhôm từ bảng vẽ Etch-a-Sketch.
- Nếu không muốn dùng magi để làm chất châm lửa, bạn có thể dùng hỗn hợp kali pemanganat (thuốc tím) và glycerin, cả hai đều có bán tại các cửa hàng và trên mạng.
Khô ô xit sắt trong lò hoặc dùng đèn đốt Bunsen trước khi bắt đầu. Đặt lò ở nhiệt độ trung bình, khoảng 93 độ C. Đun nóng ô xit sắt trong 1 giờ. Nếu dùng đèn đốt Bunsen, đổ sắt vào đĩa để bay hơi và đặt trên ngọn lửa trong 1 giờ.
- Chờ ô xit sắt nguội hẳn trước khi thực hiện thí nghiệm.
Trộn bột nhôm với ô xit sắt trên một tờ giấy. Trộn 3g bột nhôm và 9g ô xit sắt với nhau. Đảo hai kim loại hoặc lắc giữa hai tờ giấy cho đến khi trộn đều.
- Bạn có thể tăng lượng kim loại, nhưng giữ tỉ lệ 1 phần nhôm và 3 phần ô xit sắt. Tuy nhiên, không nên tăng lượng kim loại nếu không có kinh nghiệm với chất nhiệt nhôm vì rất nguy hiểm.
- Không trộn kim loại trong đồ chứa bằng kim loại để tránh tạp chất hoặc phản ứng không mong muốn.
Đổ kim loại vào đồ chứa bằng gốm. Sử dụng đĩa hoặc chậu hoa đất sét. Đồ gốm không chảy vì nhiệt của chất nhiệt nhôm. Đặt đồ gốm chứa kim loại trong một đồ gốm khác để đề phòng vỡ khi nhiệt.
- Không đốt chất nhiệt nhôm trên nước đá, vì có thể gây nổ nguy hiểm. Nước đá không phải là biện pháp kiểm soát nhiệt độ của ngọn lửa.
Thêm dải magie. Sử dụng dải magie để đốt hỗn hợp. Dải magie phải đủ dài để bạn có thời gian lùi xa.
- Nếu sử dụng kali permanganat và glycerin, bạn cần rải một lượng lớn kali permanganat lên chất nhiệt nhôm, sau đó rót glycerin lên kali permanganat. Phương pháp này không đảm bảo, nên tốt nhất là sử dụng dải magie.
Đốt dải magie ở khoảng cách an toàn. Sử dụng bật lửa dài hoặc que mồi lửa như que pháo hoa. Lùi xa để quan sát phản ứng nhiệt nhôm từ khoảng cách an toàn.
- Bạn có thể dùng que pháo hoa cầm tay để đốt chất nhiệt nhôm.
- Luôn mặc đồ bảo hộ, đặc biệt là kính bảo hộ mắt.
Gợi ý
- Tránh đặt chất nhiệt nhôm lên bất kỳ vật liệu nào có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ phòng để tránh nguy cơ nổ.
- Thực hiện thí nghiệm này chỉ trong khu vực an toàn và dưới sự giám sát.
- Không nên thực hiện phản ứng cháy chất nhiệt nhôm ở khu vực công cộng hoặc trên đường phố, vỉa hè, hoặc đoạn đường lớn. Nếu có sự cố, bạn sẽ gặp rắc rối và gây phiền toái cho người khác.
- Mẩu magie có thể khó cháy; hãy thử sử dụng đèn khò propane.
- Xem xét việc đặt một khuôn dưới chất nhiệt nhôm để hứng sắt nóng chảy.
Cảnh báo
- Không đổ chất nhiệt nhôm lên ngọn lửa hoặc sản phẩm phản ứng nhiệt.
- Sử dụng vật đựng chắc chắn và không nên cầm vào khi chất đang cháy.
- Sử dụng chất nhiệt nhôm phải tuân thủ quy định pháp luật của địa phương.
- Hoạt động này nguy hiểm. Chất nhiệt nhôm cháy ở nhiệt độ rất cao và có thể gây bỏng nếu tiếp xúc trực tiếp.
- Trong trường hợp có sự cố, hãy gọi cấp cứu ngay lập tức.
- Không sử dụng vật đựng bằng gang để thực hiện phản ứng vì chất nhiệt nhôm có thể cháy thủng hầu hết các kim loại. Sử dụng vật đựng từ gốm.
- Luôn có bình chữa cháy gần đó để kiểm soát tình hình và không nên dập cháy của kim loại bằng bình chữa lửa.
- Chuẩn bị sẵn bộ sơ cứu gần đó nếu cần.
Dụng cụ cần thiết
- Bột nhôm
- Bột ô xít sắt
- Dải magie hoặc que pháo hoa
- 2 đĩa gốm hoặc chậu hoa đất sét
- Cát
- Mặt nạ hàn hoặc kính râm
- Tạp dề chống cháy
- Găng tay cách nhiệt dày chắc
- Quần áo dày
- Giày bít ngón
- Lò nướng hoặc đèn đốt Bunsen
- Đĩa làm bay hơi (tuỳ chọn)
- Tấm lót chống nhiệt (tuỳ chọn)
