exercise/termitbombe.tex

   1 % category: red
   2 \chapter{Termitbombe (FE$_{2}$O$_{3}$, Al)}
   3 \label{termittbombe} \index{Termitbombe (FE$_{2}$O$_{3}$, Al)|textbf}
   4 (Oksidasjon av aluminium og reduksjon av jernoksid)\index{Oksidasjon av aluminium|textbf}
   5
   6
   7 \section*{Innledning}
   8 Termittblandingen er plassert i en blomsterpotte. Blandingen
   9 antennes med en lunteblanding. Etter ca. 1 minutt starter selve
  10 reaksjonen i termittblandingen. Reaksjonen er meget kraftig og
  11 temperaturen kommer opp i ca. 3000\celcius. Jernet renner nå ut av
  12 bunnen i potta og glødende partikler kan sprute! Aluminium-metall
  13 brukes også til å redusere andre forbindelser som MnO$_{2}$ og
  14 Cr$_{2}$O$_{3}$. Den kraftige reaksjonen illustrerer også hvor store
  15 energimengder som må til for å framstille aluminium.
  16
  17
  18 \section*{Framgangsmåte}
  19
  20 % FIXME Har JPEG-bildet for lav oppløsning for LULU?
  21 \begin{figure}[h]
  22 \centering
  23 \includegraphics[width=1.0\textwidth]{images/termitt/termitt}
  24 \caption{Oksidasjon av aluminium og reduksjon av jernoksid}
  25 \end{figure}
  26 Termittblandingen lages ved å blande 15 gram aluminium pulver (1
  27 mol) og 50 gram jernoksid Fe$_{2}$O$_{3}$ (0.6 mol) som nå er i et
  28 lite overskudd. Aluminiumet bør være i pulverform for da går
  29 reaksjonen lettere. Blandingen helles i ei blomsterpotte eller
  30 liknende, som settes på en trefot (se figuren). Et vannkar kan også
  31 settes under trefoten for å ta imot det glødende jernet. Forsøket
  32 passer godt som "ute-forsøk".\\
  33 \newline
  34 Det glødende jernet skaper mindre problemer ute. Antenningen av
  35 blandingen skjer ved at en lager ei lita grop i blandingen som en
  36 fyller 20 gram kaliumpermanganat KMnO$_{4}$ i. Etterpå heller en 5 -
  37 6 ml glycerol på kaliumpermanganaten, og etter 1 - 2 minutter
  38 starter selve reaksjonen. Forsiktig! Stå på avstand når jernet
  39 spruter. Alternativt kan en antenne blandingen med et magnesiumbånd.
  40 Stikk Mg-båndet i termittblandingen og tenn på båndet. Denne metoden
  41 er mer usikker, da blandingen ikke alltid antenner.
  42
  43
  44 \section*{Teori}
  45 2Al  +  Fe$_{2}$O$_{3}$  =  2Fe  +  Al$_{2}$O$_{3}$  +  Energi\\
  46 \newline
  47 Dette er hovedreaksjonen. Aluminium virker reduserende, og blir
  48 oksidert til aluminiumoksid som er meget stabilt.\\ Jern(III)oksidet
  49 blir redusert til rent metallisk jern. Denne reaksjonen blir brukt
  50 for å framstille meget rent jern, for eksempel ved sveising av
  51 jernbaneskinner. Under reaksjonen avgis det store energimengder som
  52 skaper en stor varmeutvikling.\\
  53 \newline
  54 Antenningen er også en red - oks. reaksjon, og varmen fra denne
  55 starter termittreaksjonen.
  56
  57 14KMnO$_{4}$  +  4C$_{3}$H$_{5}$(OH)$_{3}$  =  7K$_{2}$CO$_{3}$  +  7Mn$_{2}$O$_{3}$  +  5CO$_{2}$  +  16H$_{2}$O\\
  58 \newline
  59
  60
  61 \section*{Forsiktig}
  62 Stoffene i forsøket er ikke spesielt farlige, men det utvikles meget
  63 høy temperatur og glødende partikler kan sprute.\\ Iaktta alltid
  64 forsøket på god avstand 3 - 4 meter. Ha alltid et vannkar eller noe
  65 annet under potta som kan fange opp jernet som smelter.
  66
  67
  68
  69
  70 \section*{Utstyr og kjemikalier}
  71 \begin{itemize}[noitemsep]
  72   \item Jern(III)oksid Fe$_{2}$O$_{3}$
  73   \item Aluminiumpulver Al
  74   \item Kaliumpermanganat, KMnO$_{4}$ \index{Kaliumpermanganat, KMnO$_{4}$}
  75   \item Glycerol (glycerin) C$_{3}$H$_{5}$(OH)$_{3}$ \index{Glycerol (glycerin)}
  76   \item Blomsterpotte med hull i bunnen
  77   \item Papir
  78 \end{itemize}
  79
  80 \nocite{jynge}
  81
  82 \printbibliography