Алюмотермия

[Termoyad]

Марганец

 

Понадобится: диоксид марганца, алюминий в порошке и пудра алюминиевая, фторид кальция, магниевая лента, тигель или цветочный горшок, банка с песком.

Методика: готовится смесь из 20 граммов диоксида марганца, 6 граммов порошка алюминия, 2 граммов алюминиевой пудры и 4 граммов фторида кальция( массу фторида можно увеличить, если реакция идет слишком бурно ). Все перемешивается и помещается в тигель. Тигель - в банку с песком до уровня смеси.

Поджигается магниевой лентой. Реакция бурная, выделяется много дыма.

Внимание!!! Дым ядовит!!! В нем куча марганца, надышитесь - зубки повыпадают!!!! Только под тягой или на открытом воздухе!!!

Когда остынет - осторожно освободить металл от шлака. Сильно бить молотком не надо - расколете слиток марганца.

Есть свои трудности в процессе получения. При горении смеси развивается высокая температура - около 2300 градусов. При такой температуре марганец начинает кипеть. Естественно, не происходит полного разделения фаз металл - шлак. Более низкая температура ( например при добавлении оксила алюминия в исходную смесь ) приводит к неполному проплавлению шихты и к плохому разделению металла и шлака.

В качестве добавки используется фторид кальция. Добавка инертная, понижает температуру горения до 1800 - 1900 градусов, одновременно дает с оксидом алюминия легкоплавкий и низковязкий шлак ( Тпл около 1600 ). Для таких целей нельзя использовать фториды магния, бария, натрия.

Полученный марганец содержит до 5% алюминия, легко крошится и распадается в пыль при хранении. Иногда легко окисляется на воздухе - покрывается темным налетом.

С кислотами реагирует бурно, растертый в пыль реагирует с кипящей водой.

Фоток нет, весь металл ушел на эксперименты. Пришлю позже, как сделаю новую партию.

[Termoyad]

Вот рецепт для тех, у кого нет реактивов.

 

Марганец из старых батареек.

 

Понадобится: старые цинковые элементы питания ( щелочные не подойдут, так же не подойдут батарейки типа "крона", пуговичные, аккумуляторы), железная банка объемом до 300мл, источник высокой температуры ( костер, печка, горн, муфель - кто что найдет ), порошок алюминия ( напильником наточить ) , алюминиевая пудра ( серебрянка ), лента магниевая, фторид кальция, тигель или цветочный горшок, банка с песком.

Методика:

Старые батарейки надо разобрать. Снять все железные части, удалить остатки цинкового стаканчика ( его, кстати, можно пустить в дело), вытащить графитовый стержень. Останется черная масса - это смесь диоксида марганца с углем, в качестве примесей - соли аммония и цинка, низшие окислы марганца. Граммов 100-150 такой массы надо прокалить в железной банке ( нагрев докрасна). Прокаливать надо до тех пор, пока не перестанет валить белый дым и масса не превратится в коричневый порошок ( углерод выгорит). Естественно, надо все это периодически помешивать, что б полностью выжечь углерод.

Обожженную массу охладить. Это смесь разных оксидов марганца - от MnO до MnO2. Точный состав не важен.

Смешиваете 35 граммов оксидов марганца с 9 граммами порошка алюминия, 2 граммами алюминиевой пудры и 5 - 7 грммами фторида кальция ( можно без фторида, но выход металла будет мал). Все хорошо перемешать и поместить в тигель. Тигель - в банку с песком до уровня смеси.

Поджигается магниевой лентой. Реакция бурная, с разбрасыванием раскаленного шлака, будте осторожны!!!

Выход металла - примерно 60%.

Внимание!!! Прокаливание активной массы из батареек, процесс восстановления алюминием проводить только на открытом воздухе или под очень хорошей тягой!!! Убедитесь, что в радиусе 1 метра от горящей смеси нет ничего горючего!!! Дымом не дышать!!! На расплав не смотреть не защитив глаза от УФ-излучения!!!

Полученный марганец содержит до 10% алюминия, примеси железа и цинка.

[Baynti+]

Спасибо за методики, вот такой вопрос. Насколько можно считать "аллюминием" краску "серебрянка"? Сколько там примесей? термит с ней горит прилично, но ничего не прожигает и корольков железа не образуется - металл в довольно дисперсном состоянии, но при избытке серебрянки выход нормальный.

и вопрос 2: можно ли путём металлотермии получить компактную медь???

я восстанавливал медь из оксида цинковым порошком - медь выходит в очень дисперсном состоянии, и быстро превращается на воздухе в малахит.

[Termoyad]

Спасибо за методики, вот такой вопрос. Насколько можно считать "аллюминием" краску "серебрянка"? Сколько там примесей? термит с ней горит прилично, но ничего не прожигает и корольков железа не образуется - металл в довольно дисперсном состоянии, но при избытке серебрянки выход нормальный.

и вопрос 2: можно ли путём металлотермии получить компактную медь???

я восстанавливал медь из оксида цинковым порошком - медь выходит в очень дисперсном состоянии, и быстро превращается на воздухе в малахит.

Первое. В серебрянке примерно 90 - 95% алюминия, 3 - 3,5% жировой добавки, остальное - оксидная пленка. Насчет горения термита на серебрянке - ты прав, но дело тут не в примесях, а в количестве газов, адсорбированных порошками. При нагревании, а особенно при сплавлении газы выделяются, разбрызгивают массу, перемешивают шлак и металл.

Второе. При избытке серебрянки получается сплав железа с алюминием - он более легкоплавок, поэтому легче отделяется от шлака.

Путем алюмотермии можно получить компактную медь ( в качестве замедлителя можно использовать медный порошок, кстати, весьма удобный способ его переработки ). Но тут тоже есть своя хитрость - медь получается с примесью алюминия ( порядка 1 -2 %) и имеет латунно-желтый цвет, а не красный, как у чистой меди. Из такого сплава в России изготавливают монеты 10 и 50 копеек.

Третье. оксид цинка довольно летуч, а температуры хвататает для его испарения ( частичного ). Естественно, что медь будет в виде порошка!

[Baynti+]

Путем алюмотермии можно получить компактную медь. Третье. оксид цинка довольно летуч, а температуры хвататает для его испарения ( частичного ). Естественно, что медь будет в виде порошка!

Такую алюмотермию я запомнил на долго - года 2 назад замешал грамм 300 серебрянки/оксида меди в баночке из-под оливок. Аллюминий, как я понял, нужно оч. крупный, как из-под токарного станка стружка.

И я не понял, как в качестве замедлителя использовать медный порошёк. Может магниевый!? я чуток термита смешивал с магнием, на него ещё пучечку магния, а в неё уже стопин.

[Samogonchik]

Совершенно верно в качестве замедлителя реакции используется ее потенциальный продукт т.е. медь

 

к стати вопрос - пробовал кто-нибудь использовать вместо плавикового шпата (CaF2) более доступные материалы например соли натрия

они тоже хорошо снижают температуру плавления шлака первое что приходит в голову силикатглыба (Na2SiO3)

[Termoyad]

Совершенно верно в качестве замедлителя реакции используется ее потенциальный продукт т.е. медь

 

к стати вопрос - пробовал кто-нибудь использовать вместо плавикового шпата (CaF2) более доступные материалы например соли натрия

они тоже хорошо снижают температуру плавления шлака первое что приходит в голову силикатглыба (Na2SiO3)

Пробовал натриевые соли. Мерзость та еще. Испаряются, температуру понижают, натрий восстанавливается и тут же испаряется, все разбрызгивается.......

Насчет силиката натрия не уверен, не пробовал. Но результат предсказуем ( см выше ). Да еще и кремний восстановится....

Можно использовать оксид кальция или магния ( только прокалить надо хорошо ), оксид алюминия прокаленный ( сойдет порошок из шлака термитного, только почище надо взять и измельчить получше ). Пишут про использование криолита ( гексафторалюмината натрия) - сам не пробовал, советовать не буду.

[Дормидонт]

Результаты впечатляют, но что можно потом с этим сделать? Вот если бы получить что-то полезное...Да нет, я не зануда, я хочу всему найти своё применение.

[Termoyad]

Применение???

Мне вот просто нравится делать то, что получается часто только в промышленных масштабах. Тем более, до сих пор собираю свою коллекцию металлов - достать или спереть где-нибудь - это не в кайф. А вот когда собственныси руками!!!

Есть и более практическое применение - делал "нержавейку", из куска оной выковал небольшой ножик. С*ка, прочный получился!!!!! За все лето только 1 раз заточил. Беру в походы его - небольшой, легкий и острый. Везде пригодится.

Или , например, марганец. Из двуокиси довольно муторно получить чистый нитрат марганца. А из металла - легко.

А чего уж говорить о практическом применении натрия ( см тему про натрий, там и методика и описание конструкции аппарата ), думаю не имеет смысла.

[Termoyad]

Хром 2

Понадобится: оксид хрома, алюминий ( порошком и серебрянкой ), алебастр ( он же гипс строительный ), лента магниевая, тигель или цветочный горшок, банка металлическая ( подойдет консервная ), большая банка с песком.

Методика: Гипс надо прокалить, что б он был безводный. Для этого его надо поместит в обожженную консервную банку и нагревать до 300 - 400 градусов пару часов. Гипс без обработки применять нельзя!!!!!

Готовится смесь: 32 грамма оксида хрома, 10 граммов порошка алюминия ( напильником наточить ), 5 граммов алюминиевой пудры ( серебрянки ), 8 граммов безводного гипса. Смесь надо хорошо перемешать, засыпать в тигел и утрамбовать. Тигель - в банку с песком до уровня смеси.

Поджигается магниевой лентой или смесью 2 граммов безводного гипса и 1 грамма серебрянки ( эта смесь легко воспламеняется от спичек ). Реакция проходит бурно с выделением кучи дыма.

Внимание!!!! Дым ядовит!!!! На расплав не смотреть, не защитив глаза!!!!!!

Когда остынет - извлечь металл, отделить от шлака.

Осторожней со шлаком!!! Он выделяет сероводород при контакте с кислотами, водой и даже влагой воздуха!!! Выкинте его сразу и не травитесь!!!

Полученный металл содержит 2 - 5% алюминия, ощутимое количество серы и сульфидов, кремний и остальные примеси из гипса ( железо, фосфор ). Кусок металла легко раскалывается при ударе молотком.

С кислотами активно взаимодействует - интенсивно с 40%-ной серной, менее бурно с соляной. С азотной кислотой реагирует слабо. При реакции с кислотами выделяется неприятно пахнущий газ ( смесь водорода с сероводородом, силаном, фосфинами...). мало того, что вонь дикая, так эта мерзость еще и ядовита! Не дышите газом!!! Проводите растворение под сильной тягой или на открытом воздухе!!

Данный метод позволяет получить довольно активный хром. Путем растворения его в серной кислоте мне удалось получить сульфат хрома (2) в кристаллическом виде и раствор хлорида хрома (2). Кристаллические соли устойчивы, растворы медленно выделяют водород ( с переходом хрома (2) в хром (3). )

Храните такой хром в плотно закрытой банке. На воздухе он воняет.