תרמיט
תרמיט (באנגלית: Thermite) הוא תערובת של תחמוצת מתכתית (למשל תחמוצת ברזל) עם אבקת אלומיניום. כשמציתים את התערובת, החומר עובר תגובה אקסותרמית הקרויה תגובה אלומינותרמית או תגובת תרמיט. במהלך התגובה הופכת התחמוצת למתכת. התרמיט יכול לבעור בטמפרטורה גבוהה (עד קרוב ל-2,500 מעלות צלזיוס) בזכות נקודת הרתיחה הגבוהה של אלומיניום.
תרמיט התגלה 1893 על ידי הכימאי הגרמני האנס גולדשמידט. בשנת 1899 נעשה השימוש המסחרי הראשון בחומר לצורך ריתוך פסי רכבת קלה באסן.
שימושים אזרחיים
תרמיט אינו משמש כחומר נפץ, אך תגובת תרמיט יכולה ליצור טמפרטורה גבוהה מאד בצורה ממוקדת, ומכאן שימושיה בריתוך מתכות. בעזרת החום המשתחרר ניתן להתיך מקטע צר של מתכת, וכך לחתוך אותה, ואילו המתכת הנוזלית הטהורה הנוצרת כתוצאה מהתגובה יכולה לשמש לחיבור רכיבים מתכתיים.
היישום הנפוץ של תרמיט הוא בקטיעה וריתוך פסי רכבת, כיוון שהתהליך מאפשר לתקן מקטע של הפסים מבלי להוציא אותו ממקומו. תרמיט הכולל תחמוצת נחושת משמש לריתוך כבלי חשמל.
בנוסף להיבט האנרגטי של התגובה, אחד התוצרים שלה היא מתכת טהורה. לאור זאת נעשה שימוש בתגובת תרמיט כדי להפיק מתכות טהורות. כך למשל, כחלק מפרויקט מנהטן פותח תהליך של הפקת אורניום טהור ממלחי אורניום.
שימושים צבאיים
רימוני תרמיט משמשים בשדה הקרב, במיוחד לצורך הרס כלי ארטילריה של האויב. כיוון שתגובת תרמיט אינה מלווה בפיצוץ, ניתן לחבל בציוד בחשאיות יחסית. בעזרת תרמיט, ניתן לפגוע בקנה התותח או לסתום אותו לחלוטין. כדי להגביר את היעילות של תרמיט כאמצעי לחימה, מערבבים אותו עם רכיבים פירוטכניים, כגון בריום חנקתי וגופרית.
תרמיט קיבל שימוש רחב בעת מלחמת העולם השנייה, בעיקר בתור חומר מילוי לפצצות תבערה. הפצצות היו בנויות כמצרר של פצצות קטנות הממולאות בתרמיט עם מרעום מגנזיום, והן גרמו לשריפות ענק בערים רבות (ראו למשל השרפה הגדולה השנייה של לונדון, הפצצת דרזדן).
סכנות
תגובת תרמיט מסוכנת מאד בגלל הטמפרטורות הגבוהות הנוצרות בתגובה וחוסר השליטה בתגובה מרגע ההצתה. במהלך התגובה נפלטת קרינה על-סגולה מסוכנת, ולכן אסור להסתכל על התגובה ישירות. סכנה נוספת נובעת מכך שמתכות אשר נקודת הרתיחה שלהן נמוכה בהרבה מטמפרטורת התגובה, כגון אבץ, עלולות להפוך לטיפות חמות, שעפות באוויר ואף יכולות להתחיל לבעור כתוצאה מחשיפה לחמצן.
הערמת מנת תרמיט חדשה במקום שבו כבר התרחשה תגובה יכול להביא להצתה מיידית וחזקה במיוחד, אשר יכולה לגרום לכוויות אצל אדם שנמצא במרחק שנחשב לבטיחותי בתנאים רגילים.
הכנה
את אבקת התרמיט אפשר לקבל בדרך פשוטה של ערבוב חלודת ברזל עם אלומיניום.
התגובה מנוסחת כך:
- Fe2O3 + 2Al -> 2Fe + Al2O3 + Heat
