SLSection23-kjemi.tex

   1 \section{Termit bombe (FE$_{2}$O$_{3}$, Al)}
   2 \label{termittbombe} \index{Termit bombe (FE$_{2}$O$_{3}$, Al)|textbf}
   3 (Oksidasjon av aluminium og reduksjon av jernoksid)\index{Oksidasjon av aluminium|textbf}
   4
   5
   6 \subsubsection{Innledning}
   7 Termittblandingen er plassert i en blomsterpotte. Blandingen
   8 antennes med en lunteblanding. Etter ca. 1 minutt starter selve
   9 reaksjonen i termittblandingen. Reaksjonen er meget kraftig og
  10 temperaturen kommer opp i ca. 3000 $^{o}$C. Jernet renner nå ut av
  11 bunnen i potta og glødende partikler kan sprute! Aluminium-metall
  12 brukes også til å redusere andre forbindelser som MnO$_{2}$ og
  13 Cr$_{2}$O$_{3}$. Den kraftige reaksjonen illustrerer også hvor store
  14 energimengder som må til for å framstille aluminium.
  15
  16
  17 \subsubsection{Framgangsmåte}
  18 \begin{figure}[h]
  19 \centering
  20 \includegraphics[width=1.0\textwidth]{images/termitt/termitt}
  21 \caption{Oksidasjon av aluminium og reduksjon av jernoksid}
  22 \end{figure}
  23 Termittblandingen lages ved å blande 15 gram aluminium pulver (1
  24 mol) og 50 gram jernoksid Fe$_{2}$O$_{3}$ (0.6 mol) som nå er i et
  25 lite overskudd. Aluminiumet bør være i pulverform for da går
  26 reaksjonen lettere. Blandingen helles i ei blomsterpotte eller
  27 liknende, som settes på en trefot (se figuren). Et vannkar kan også
  28 settes under trefoten for å ta imot det glødende jernet. Forsøket
  29 passer godt som "ute-forsøk".\\
  30 \newline
  31 Det glødende jernet skaper mindre problemer ute. Antenningen av
  32 blandingen skjer ved at en lager ei lita grop i blandingen som en
  33 fyller 20 gram kaliumpermanganat KMnO$_{4}$ i. Etterpå heller en 5 -
  34 6 ml glycerol på kaliumpermanganaten, og etter 1 - 2 minutter
  35 starter selve reaksjonen. Forsiktig! Stå på avstand når jernet
  36 spruter. Alternativt kan en antenne blandingen med et magnesiumbånd.
  37 Stikk Mg-båndet i termittblandingen og tenn på båndet. Denne metoden
  38 er mer usikker, da blandingen ikke alltid antenner.
  39
  40
  41 \subsubsection{Teori}
  42 2Al  +  Fe$_{2}$O$_{3}$  =  2Fe  +  Al$_{2}$O$_{3}$  +  Energi\\
  43 \newline
  44 Dette er hovedreaksjonen. Aluminium virker reduserende, og blir
  45 oksidert til aluminiumoksid som er meget stabilt.\\ Jern(III)oksidet
  46 blir redusert til rent metallisk jern. Denne reaksjonen blir brukt
  47 for å framstille meget rent jern, for eksempel ved sveising av
  48 jernbaneskinner. Under reaksjonen avgis det store energimengder som
  49 skaper en stor varmeutvikling.\\
  50 \newline
  51 Antenningen er også en red - oks. reaksjon, og varmen fra denne
  52 starter termittreaksjonen.
  53
  54 14KMnO$_{4}$  +  4C$_{3}$H$_{5}$(OH)$_{3}$  =  7K$_{2}$CO$_{3}$  +  7Mn$_{2}$O$_{3}$  +  5CO$_{2}$  +  16H$_{2}$O\\
  55 \newline
  56
  57
  58 \subsubsection{Forsiktig}
  59 Stoffene i forsøket er ikke spesielt farlige, men det utvikles meget
  60 høy temperatur og glødende partikler kan sprute.\\ Iaktta alltid
  61 forsøket på god avstand 3 - 4 meter. Ha alltid et vannkar eller noe
  62 annet under potta som kan fange opp jernet som smelter.
  63
  64
  65
  66
  67 \subsubsection{Utstyr og kjemikalier}
  68 \begin{table}[h]
  69 \begin{tabular}{ll}
  70   Jern(III)oksid Fe$_{2}$O$_{3}$ & Aluminiumpulver Al \\
  71   Kaliumpermanganat KMnO$_{4}$ & Glycerol (glycerin) C$_{3}$H$_{5}$(OH)$_{3}$\\
  72 \end{tabular}
  73   \caption{Kjemikalieliste til forsøket - Termit bombe (FE$_{2}$O$_{3}$, Al)}
  74 \end{table}
  75
  76
  77
  78 \subsubsection{Referanse}
  79 \begin{description}
  80     \item[\lbrack1\rbrack] Knut Jynge $\&$~Bjørn Riise.
  81 \newblock Funny reactions.
  82 \newblock Chemistry reports, University Of Tromsø; Institute Of Mathematical
  83   and Physical Sciences, July 1994.
  84 \end{description}
  85
  86
  87
  88
  89
  90
  91
  92
  93
  94