Возможность реакции и её условия проведения.

[ArtyCentillion]

Здраствуйте, я пишу работу про термитные реакции. Мне необходимо получить никель. Скажите пожалуйста, возможна ли реакция сульфата никеля безводного с алюминиевым порошком? Если реакция возможна, то какие условия, кроме высокой температуры, должны выполняться? 

 

2Al + 3NiSO4 = 3Ni + Al2O3 - ?

[Вадим Вергун]

Обязательно нужен разбавитель, иначе весь никель разлетится. В качестве такового разбавитель можно использовать, например, предварительно прокаленный фторид кальция.

Сколько его на практике нужно туда класть - вопрос, можно посчитать термодинамику. Но думаю ме меньше половины по весу.

[ArtyCentillion]

Спасибо!

 

[chemister2010]

В данной системе обязательно будут образовываться интерметаллиды никеля и алюминия, повышая температуру, но из них алюминий можно удалить щелочью.

Реакцию нужно писать до сульфида алюминия.

[ArtyCentillion]

В 05.11.2022 в 17:31, chemister2010 сказал:

В данной системе обязательно будут образовываться интерметаллиды никеля и алюминия, повышая температуру, но из них алюминий можно удалить щелочью.

Реакцию нужно писать до сульфида алюминия

Здравствуйте ещё раз, я решил сделать смесь сульфатов и оксидов с алюминием. Теперь буду получать сплав. Это звучит гораздо сложнее. Я буду использовать NiSo4 + Cr2O3 +MnSO4 + CoSO4 + Fe2O3 + CuO+C+S+ SiO2; и к этой смеси, рассчитаю кол-во алюминия, для осуществления реакции.  Я предполагаю, что получится сплав, который именуется "Inconel 600"

Скажите пожалуйста, возможно ли такое или это только в мечтах?

[Arkadiy]

05.11.2022 в 22:57, ArtyCentillion сказал:

Здравствуйте ещё раз, я решил сделать смесь сульфатов и оксидов с алюминием. Теперь буду получать сплав. Это звучит гораздо сложнее. Я буду использовать NiSo4 + Cr2O3 +MnSO4 + CoSO4 + Fe2O3 + CuO+C+S+ SiO2; и к этой смеси, рассчитаю кол-во алюминия, для осуществления реакции.  Я предполагаю, что получится сплав, который именуется "Inconel 600"

Скажите пожалуйста, возможно ли такое или это только в мечтах?

Это скорее мечты

Алюмотермия штука коварная!

[ArtyCentillion]

В 06.11.2022 в 00:13, Arkadiy сказал:

Это скорее мечты

Алюмотермия штука коварная!

Спасибо за ответ, попробую на следующей неделе провести эксперимент, о результатах напишу позже.

[Вадим Вергун]

05.11.2022 в 22:57, ArtyCentillion сказал:

Здравствуйте ещё раз, я решил сделать смесь сульфатов и оксидов с алюминием. Теперь буду получать сплав. Это звучит гораздо сложнее. Я буду использовать NiSo4 + Cr2O3 +MnSO4 + CoSO4 + Fe2O3 + CuO+C+S+ SiO2; и к этой смеси, рассчитаю кол-во алюминия, для осуществления реакции.  Я предполагаю, что получится сплав, который именуется "Inconel 600"

Скажите пожалуйста, возможно ли такое или это только в мечтах?

Чтобы получить металлотермией сплав хотя бы отдаленно соответствующий составу исходной шихты вам нужно будет вводить разбавители и готовить большие объемы. Алюминий брать в виде кусков (например нарезанной проволоки). Иначе либо смесь раскидает, либо расплав будет неоднородным.

И ещё, углерод и сера, сразу мимо. Они дадут газы от чего расплав будет кипеть и опять же брызгаться. Сульфаты заменить на оксиды, ибо опять же газы. 

Ещё до того как начнется металлотермическая реакция, все сульфаты будут разлагаться давая SO2, от чего получится примерно то же самое как в случае реакции серебрянки с прокаленным гипсом.

В качестве разбавителя брать фторид кальция, наверное, если удастся грамотно снизить скорость процесса и температуру, его можно заменить на куда более дешёвый и дающий менее токсичный шлак хлорид натрия, но это не точно.

Изменено 6 Ноября, 2022 в 12:57 пользователем Вадим Вергун

[ArtyCentillion]

Углерода и серы планировал взять в очень небольших количествах < 0,1 -0,015% , на счёт хлорида натрия, хорошая идея, т к его часто используют в качестве флюса, слышал про тетраборат натрия, он тоже неплохо проявляет себя. Сульфаты, к сожалению, я не смогу заменить, т к просто нет реактивов, а разлогать их до оксидов, времени не хватит.  Общая масса моей термитной смеси будет около 0.35 - 0.4 кг, думаю, какой-нибудь кусок сплава, хоть и нечистого, будет.

[Вадим Вергун]

06.11.2022 в 16:43, ArtyCentillion сказал:

Углерода и серы планировал взять в очень небольших количествах < 0,1 -0,015% , на счёт хлорида натрия, хорошая идея, т к его часто используют в качестве флюса, слышал про тетраборат натрия, он тоже неплохо проявляет себя. Сульфаты, к сожалению, я не смогу заменить, т к просто нет реактивов, а разлогать их до оксидов, времени не хватит.  Общая масса моей термитной смеси будет около 0.35 - 0.4 кг, думаю, какой-нибудь кусок сплава, хоть и нечистого, будет.

Сколько угодно серы и углерода можете положить - в состав сплава они не войдут, но приведут к кипению расплава.

Никакие бораты неприменимы, иначе бор тоже войдёт в состав сплава. Хлорид натрия применять только при условии максимально медленной реакции, иначе вместо ферросплава получите пары натрия и опять же все разлетится.  Фторид кальция будет куда более надёжным вариантом.

Если очень хочется применять сульфаты имейте ввиду что много их класть нельзя, они будут давать газы и сильно повышать тепловыделение.

Ещё, как вариант, снизить тепловыделение поможет замена части (или всего) оксида железа на железную стружку или порошок.