Термитная смесь

Дальнейшее приготовление

  • LL Ван, З. Мунир и Ю. М. Максимова (1993). «Thermite реакции: их использование в синтезе и обработке материалов». Журнал материаловедения . 28 (14): 3693-3708. Bibcode : 1993JMatS..28.3693W . DOI : 10.1007 / BF00353167 .
  • М. Beckert (2002). «Ганс Гольдшмидт и aluminothermics». Schweissen унд Schneiden . 54 (9): 522-526.

Цена 1 килограмма термита колеблется в пределах 3-5 тысяч рублей в зависимости от производителя и назначения смеси. Зная состав термосмеси, можно приготовить ее самому дома и использовать в качестве сварочного материала для проводов и металлических конструкций. При помощи цементатора получают термитные карандаши, удобные для сварки металла при отсутствии электрического или углекислотного сварочного аппарата. Изготовление термита происходит в несколько этапов с соблюдением техники безопасности.


Наиболее простой способ изготовления термитной смеси своими руками — приготовление традиционного состава из оксида железа и алюминиевой пудры, которую можно купить в магазине для химреактивов.

Для увеличения длительности горения нужно использовать опилки, которые получаются путем стирания алюминиевого бруска или провода напильником. В этом случае массовая доля опилок и порошка должна составлять те же 3 части. Экспериментируя с количеством внесенных опилок можно добиться приемлемой скорости сгорания без изменения состава термитной смеси.

Внешний вид и особенности

Фото: Насекомое термит

Термиты обычно бывают маленьких размеров — длиной от 4 до 15 миллиметров. Самыми крупными из сохранившихся на сегодняшней день, является царица термитов вида Macrotermes bellicosus, длина которой превышает 10 см. Другим гигантом можно назвать термита вида Gyatermes styriensis, но он не дожил до наших дней. В свое время процветал в Австрии в эпоху миоцена и имел размах крыльев 76 мм. и длину тела 25мм.

Большинство рабочих и термитов солдат полностью слепы, так как у них отсутствуют пары глаз. Тем не менее, некоторые виды, такие как Hodotermes mossambicus, имеют сложные глаза, которые они используют для ориентации и для отличия солнечного света от лунного. Крылатые самцы и самки имеют глаза и еще боковые глазки. Боковые глазки, однако, встречаются не у всех видов термитов.

Видео: Термиты

Как и у других насекомых, у термитов есть небольшая языкообразная верхняя губа и наличник; наличник делится на постклипеус и антеклипеус. У термитных антенн есть ряд функций, таких как ощущение прикосновения, вкуса, запахов (включая феромоны), тепла и вибрации. Три основных сегмента термитной антенны включают скапус, цветоножку и жгутик. Части рта содержат верхние челюсти, губы и набор мандибул. У верхнечелюстных и половых губ есть щупальца, которая помогает термитам чувствовать пищу и обрабатывать её.

В соответствии с анатомией других насекомых грудная клетка термитов состоит из трех сегментов: переднегрудь, мезоторакс и метаторакс . Каждый сегмент содержит пару ног. У крылатых самок и самцов крылья расположены у мезоторакса и метаторакса. У термитов брюшко с десятью сегментами с двумя пластинами, тергитами и стернитами. Репродуктивные органы похожи на органы тараканов, но более упрощены. Например, детородный орган не присутствует у самцов, а сперма является неподвижной или афлагеллатной.

В отличие от муравьев, задние крылья и передние крылья имеют одинаковую длину. В большинстве случаев крылатые самцы и самки — плохие летчики. Техника их полета — запускать себя в воздухе и летать в случайном направлении. Исследования показывают, что по сравнению с более крупными термитами, более мелкие термиты не могут летать на большие расстояния. Когда термит находится в полете, его крылья остаются под прямым углом, а когда термит находится в покое, его крылья остаются параллельными телу.

Что входит в состав термитной смеси

Чаще всего используется железоалюминиевая термитная сварка: Fe2O3 = 75 %; Al = 25 % (такая смесь содержит в себе или прокаленную окалину, или железную руду). Такой состав используется, в основном, для сварки рельсов и много габаритных деталей. Воспламеняется данная смесь при температуре приблизительно 1300 °C, а шлак и железо, которые образуются, нагреваются до 2400 °C. Достаточно часто в железоалюминиевую смесь добавляют железную обсечку, легирующие присадки и флюсы. Данный процесс происходит в магнезитовом тигеле.

Алюминий – не единственный металл, который применяют. Также используются следующие комбинации:

  • Mg (31 %) + Fe2O3 (69 %)
  • Ca (43 %) + Fe2O3 (57 %)
  • Ti (31 %) + Fe2O3 (69 %)
  • Si (21 %) + Fe2O3 (79 %)

Термитно-зажигательные составы:

  • Ba(NO3)2 (26 %) + Fe3O4 (50 %) + Al (24 %)
  • Ba(NO3)2 (37.5 %) + Al (26.5 %) + уголь (3 %) + связующие вещества типа шеллака (23 %)
  • Fe2O3 (21 %) + Al (13 %) + Ba(NO3)2 (44 %) + Ba(NO3)2 (6 %) + Mg или Fe (12 %) + связующие вещества (4 %)

Термическая сварка применяется для различных целей и для каждой из них подбирается определенный состав смеси. Наиболее распространенными среди них являются следующие виды:

  1. Элементарная смесь: железная окалина соединенная с порошком из алюминия в строгой химической пропорциональности;
  2. Смесь термита для соединения стыков в рельсах: такая процедура является более сложной. Алюминотермитная сварка рельсов заключается во введении в шихту наполнителя из стали. Такой наполнитель состоит из ферромарганца, графита (в виде стружки) и маленьких частей малоуглеродистого прутика или стружки такого же материала;
  3. Состав для соединения легированных сталей. Такая смесь отличается использованием присадки в виде ферротитана, феррованадия и других подобных материалов;
  4. Сварка термит, используемая для сварки чугунных деталей: в качестве присадки, как правило, используется кремний в большом количестве. С помощью данного раствора можно получить очень качественное соединение (при соблюдении правил процессов), это обосновывается выделением графита, как в сварочных, так и в переходных зонах. Такая реакция происходит из-за высокого содержания кремния в металле термита. Главное требование – полное исключение использования марганца;
  5. Состав для соединения высокомарганцовистых сталей: содержание данной смеси достаточно простое. Необходимо вводить ферромарганец (углерод и большое количество марганца), а также стружка чугуна в стехиометрическом соотношении;
  6. Специальные (особые) термиты – используются для всех других нужд (повторного дробления минералов), такие смеси называют пиротехническими.

Рекомендуем! Сварка листов полипропилена своими руками

Чем питаются термиты?

Фото: Термит животное

Термиты — это детритофаги, потребляющие мертвые растения на любом уровне разложения. Они также играют жизненно важную роль в экосистеме, перерабатывая отходы, такие как мертвая древесина, фекалии и растения. Многие виды едят целлюлозу, имея специальную среднюю кишку, которая расщепляет клетчатку. Термиты образуют при расщепление целлюлозы метан, выделяющийся в атмосфер.

Термиты полагаются в основном на симбиотические простейшие (метамонады) и другие микробы, такие как жгутиковые протисты в их кишках, чтобы переварить целлюлозу, позволяя им поглощать конечные продукты для их собственного пользования. Кишечные простейшие, такие как Trichonympha, в свою очередь, полагаются на симбиотические бактерии внедренные на их поверхности, чтобы производить некоторые из необходимых пищеварительных ферментов.


Большинство высших термитов, особенно в семействе Termitidae, могут продуцировать собственные целлюлозные ферменты, но они полагаются главным образом на бактерии. Жгутики были потеряны у этих термитов. Понимание учеными взаимосвязи между пищеварительным трактом термитов и микробными эндосимбионтами все еще находится в зачаточном состоянии; однако, что верно для всех видов термитов, так это то, что рабочие питают других членов колонии веществами, полученными в результате переваривания растительного материала, изо рта или заднего прохода.

Некоторые виды термитов практикуют фунгикультуру. Они поддерживают «сад» специализированных грибов рода Termitomyces, которые питаются экскрементами насекомых. Когда грибы съедены, их споры проходят неповрежденными через кишечник термитов, чтобы завершить цикл, прорастая в свежих гранулах фекалий.

В зависимости от привычек питания термиты делятся на две группы: низшие термиты и высшие термиты. Низшие термиты преимущественно питаются древесиной. Поскольку древесина трудно переваривается, термиты предпочитают употреблять зараженную грибами древесину, потому что она легче переваривается, а в грибах много белка. Между тем, высшие термиты потребляют широкий спектр материалов, включая фекалии, перегной, траву, листья и корни. Кишечник в нижних термитах содержит много видов бактерий наряду с простейшими, в то время как у высших термитов есть только несколько видов бактерий без простейших.

Изготовление термитного карандаша

Термитный карандаш представляет собой стержень из углеродистой стали с нанесенным на него покрытием из термита. Применяется для сварки различных металлических изделий. Изготавливается в форме цилиндра разного диаметра, в зависимости от толщины свариваемого металла. Для розжига смеси используется затравка или шнур.

В домашних условиях простейший термитный карандаш изготавливается из традиционной смеси на основе оксида железа и алюминия, смешанного с клеем. Состав приготавливается как обычное круто замешанное тесто. Полученная масса наносится на кусок стальной проволоки нужной длины и обкатывается до нужного диаметра. Для домашних условий достаточно сформировать цилиндры толщиной 2-3 мм.

На конце полученного цилиндра при помощи клея крепится затравка из смеси бертолетовой соли с алюминиевой пудрой. После высыхания карандаш готов к использованию и не требует предварительного прокаливания.

При необходимости можно сделать карандаши из купленного медного порошкового термита. Цена медной термитной смеси выше, чем у железной термосмеси, а из килограмма купленного порошка можно приготовить несколько десятков палочек для сваривания металлических труб или уголков толщиной больше 5 мм. Процесс изготовления медных термитных карандашей основан на смешивании клея с готовым порошком и формировании цилиндров.

Для розжига медных термитных карандашей используется магниевая стружка или кусочки пластика, имеющие температуру горения около 1600 градусов. Собственноручно пластик можно приготовить из пластиковых бутылок или пенопласта, растворив их в ацетоне до получения однородной тугой массы.

Пиротехнический состав

Основой таких составов также является топливо и окислитель, но в усложненном виде. К используемым компонентам можно отнести хлорат калия (основная часть состава), карбонат стронция (примерно четверть) и серу, окрашивающую пламя. Функцию окислителя выполняет хлорат калия, а сера действует как горючий элемент. В процессе горения пиротехнической термитной смеси также активно выделяется тепло и повышается температура: дымовые составы обеспечивают сотни градусов, а осветительные достигают 3 000 °С. Как правило, пиротехнические смеси не используются для обеспечения теплового воздействия, их сгорание сопровождается довольно интенсивным формированием пламени.

Термит или «Реакция Гольдшмидта» своими руками

В статье будет приведен пример очень интересного химического опыта, с помощью которого можно научиться сваривать металл химическим путем. Эта реакция называется еще «Реакцией Гольдшмидта». Такое явление было открыто немецким химиком по имени Гансо Голдшмидт. В этой экзотермической реакции окись железа Fe2O3 взаимодействует с металлическим алюминием. В результате мощной реакции образующийся металл раскаляется добела и плавится за пару секунд.

Инструменты и материалы для самоделки: — мелкозернистый оксид железа (минимум 80 грамм);— мелко измельченный алюминий в размере 26 грамм (размер частиц должен быть 250 микрон);— металлический контейнер (подойдет пустой баллон из под газа);— стальная пластина с форматом A4 и толщиной 19 мм;— картонная трубка.Для создания зажигательной смеси будет необходим магний (подойдет кусок или порошок) — глицерин или перманганат калия. Еще нужен чистый и сухой огнеупорный песок, это может быть AL2O3 или . Из инструментов понадобится молоток, шприцы, два шлакоблока или кирпич.

Переходим к процессу:

Шаг первый. ПодготовкаСперва нужно взять стальную пластину, сверху размещаются шлакоблоки или кирпичи

Важно не забывать о правилах противопожарной безопасности. Далее нужно смешать металл, для этого понадобится небольшая емкость, которую можно закрыть

Нужно смешать 80 грамм оксида железа с 26-ю граммами алюминиевого порошка. Емкость нужно закрыть и все смешать, в итоге порошок должен быть однородного цвета.

Если реакция не началась сама по себе, нужно поджечь ее принудительно. Для этого нужно нагреть металлический прут и коснуться им смеси. После этого нужно сразу отойти на безопасное расстояние. Если даже спустя 5 минут реакции не произошло, попытку активации смеси раскаленным прутом нужно повторить.

Шаг третий. Реакция Если все сделано верно, то начнется химическая реакция

При этом выделяется огромное количество тепла и света, так что здесь важно иметь хороший огнетушитель и находится на безопасном расстоянии. Не следует смотреть на открытый источник пламени, так как можно испортить зрение

Шаг четвертый. Заключительный этап работПосле того как реакция закончится, металл начнет остывать и затвердеет, теперь нужно дождаться его полного охлаждения. Как правило, на это уходит примерно 30 минут. Затем цилиндр для литья можно удалять.

После извлечения из формы результата реакции, нужно воспользоваться молотком, чтобы разбить наружную оболочку. Ну а далее будет видно блестящий на свету самородок, из которого можно изготовить какую-то интересную самоделку, к примеру, украшение.

Если порошок поместить в какую-то форму, то можно, таким образом, сразу отлить предмет нужной геометрии.

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!


*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Топ-7 средств от термитов

Termidor SC Termiticide

Средство, имеющее очень высокие отзывы у покупателей на Amazon, стоит дорого $77.70 за 0,6 литра жидкости. В его составе есть фипронил, убивающих термитов медленно и потому быстро распространяющийся среди обитателей колонии. В соответствии с инструкцией смешайте его с водой и заполните 15-сантиметровый ров вокруг фундамента дома. Попав в почву, средство должно сформировать долговременный барьер от насекомых-вредителей.

Bayer Diy Termite Killer

Гранулы с имидахлорид также довольно популярны среди покупателей и более просты в использовании, чем жидкие инсектициды. Их раскидывают вокруг деревянных конструкций, которые вызывают интерес у термитов, и просто ждут. 4 кг гранул стоят $44.97 и их хватает на 60 метров насыпанной полоски.

Termidor Foam

Ещё один термидор, на этот раз в виде пены с фипронилом, ядом медленного действия. Средство стоит $24.95. Пена находится в емкости под давлением, и ее удобно использовать в дополнение к классическому инсектициду. С помощью длинной насадки пену нагнетают в полости и труднодоступные места, где находится гнездо. 80% покупателей на поставили этому средству высшую оценку.

TERRO 16 oz. Carpenter Ant & Termite Killer Aerosol Spray

Этот спрей с насадкой для труднодоступных мест отличается от других продуктов тем, что убивает термитов быстро и подходит для быстрой защиты отдельных объектов, но не для долговременной борьбы с большой колонией. Средство создает барьер от посягательств насекомых на срок до четырех недель. 450 граммов спрея стоят $6.05. Содержит перметрин и тетраметрин.

36 Catchmaster

36 картонных ловушек, которые можно сворачивать или использовать в качестве плоскостей, стоят $14.99. Они не избавят дом от нашествий новых термитов, но могут использоваться как локальная защита отдельных предметов. Что характерно, ловушка способна удержать не только насекомых, но и мышей, ящериц и даже змей.

Spectracide Terminate Termite Detection & Killing Stakes

Пять станций с приманками для придомовой территории с гексафлюмурон (медленно действующий регулятор роста насекомых), стоят $16.31. Они устанавливаются на земле с погружением и привлекают термитов. Это устройство имеет два направления действий: обнаружение и убийство. Выройте небольшую ямку, положите станцию в почву и ждите. Как только устройство обнаруживает термитов, появится сигнал об их появлении. Пригодно к использованию исключительно на открытом воздухе. Размещение 15 ставки позволит защитить до 230-280 квадратных метров. Ловушка будет действовать до 12 месяцев, затем потребуется замена.

Товар Действующее вещество Особенности Цена
TERRO 16 oz. Carpenter Ant & Termite Killer Aerosol Spray Тетраметрин, перметрин Аэрозоль ~$6.05
Bayer Diy Termite Killer Имидахлорид Гранулы ~$44.97
Termidor Фипронил Мощный инсектицид, который можно применять только 2 раза в год ~$77.70
Termidor Foam Фипронил Пена, подходит для труднодоступных мест ~$24.95
36 Catchmaster Липкая основа Картонная ловушка, насекомые приклеиваются к ней ~$14.99
Spectracide Terminate Termite Detection & Killing Stakes Гексафлумурон Убивает термитов и сигнализирует об их появлении ~$16.31

Зажигание

Термитная реакция с использованием оксида железа (III)

Воспламенение термитной реакции , как правило , требует бенгальского или легко получить ленту магния, но может потребоваться постоянные усилия, поскольку зажигание может быть ненадежным и непредсказуемым. Эти температуры не могут быть достигнуты с помощью обычных черных порошковых предохранителей , нитроцеллюлозных стержней, детонаторов , пиротехнических инициаторов , или других общих разжигая веществами.

Часто полоски магния металла используются в качестве предохранителей . Поскольку металлы сжигают без освобождения охлаждающих газов, они потенциально могут гореть при очень высоких температурах. Реактивные металлы , такие как магний могут легко достигать температуры достаточно высокие для термитной зажигании. Магний зажигания остается популярным среди любительских пользователей термитной, главным образом потому , что она может быть легко получено.

Помимо возгорания магния, некоторые любители также предпочитают использовать бенгальские для воспламенения термитной смеси. Они достигают необходимую температуру и обеспечить достаточное количество времени , прежде чем точка горения достигает образец. Это может быть опасным методом, так как железо искры , как полоски магния, сжигают на тысячи градусов и может зажечь термит , даже если сам бенгальский не находится в контакте с ним. Это особенно опасно с измельченным в порошок термитной.

https://www.youtube.com/watch?v=ytaboutru

Аналогичным образом , тонко измельченной термит может быть воспламеняется от кремень искры зажигалки , как искры горящего металла (в данном случае, высокой реакционной способностью редкоземельных металлов лантана и церия ). Таким образом, это небезопасно , чтобы нанести легкую близко к термиту.

Традиционный состав

В классическом представлении химический термит – это смесь из тонкоизмельченных компонентов железной окалины и алюминия. Именно такие составы наиболее востребованы в строительных операциях (как правило, сварочных) и промышленности. Это обусловлено тем, что активация смеси путем поджигания сопровождается повышением температуры и активным выделением теплоты. Хотя смесь термитная железная более известна как феррумная, ключевую роль в ее действии играет алюминий. В частности, процесс алюмотермии определяет эффективность реакций, благодаря которым возможна сварка стальных конструкций.

Техника безопасности и хранение

Насильственные эффекты термит

Термитное использование является опасным из-за чрезвычайно высокие температуры, производимых и чрезвычайной трудность в тушении реакции, как только начатой. Небольшие потоки расплавленного железа выделяются в реакции, может распространяться на значительные расстояния и могут расплав через металлические контейнеры, зажигая их содержимое.

https://www.youtube.com/watch?v=channelUCcAEpbJa4rg85a6wiTDx5jQ


Кроме того, легковоспламеняющихся металлов с относительно низкими точками кипения, такие как цинк (с температурой кипения 907 ° С, которая составляет около 1370 ° С ниже температуры, при которой термитной ожоги) потенциально могут распылять перегретый кипящий металл силой в воздухе, если рядом с термитной реакция.

Предварительный нагрев термитных до замка зажигание легко может быть сделано случайно, например , путем заливки новой кучи термитного над горячей, недавно воспламеняются кучей термитного шлака . При воспламенении, предварительно нагретую термит может сжечь почти мгновенно, выпуская свет и тепловую энергию на гораздо более высокой скоростью , чем нормальных и вызывающих ожоги и повреждения глаз на то , что , как правило , быть достаточно безопасное расстояние.

Термитная реакция может происходить случайно в промышленных районах , где работники используют абразивные шлифовальные и режущие диски с черными металлами . Использование алюминия в этой ситуации приводит к получению смеси оксидов , которые могут взорваться.

Смешивание воды с термитной или лить воду на горящий термит может вызвать паровой взрыв , распыление горячих фрагментов во всех направлениях.

Основные ингредиенты термитные также были использованы для их индивидуальных качеств, в частности отражательной и теплоизоляцию, в лакокрасочном покрытии или дурмане для немецкого Цеппелин Гинденбурга , возможно , способствуя его пламенную разрушению. Это была теория , выдвинутая бывшим NASA ученым Addison Bain , а затем испытание в небольших масштабах научных реальности телевизионных шоу Разрушителей с полом-неубедительными результатами (это было доказано , чтобы не быть виной только термитной реакции, но вместо того, чтобы высказано предположение , чтобы быть комбинацией того и сжигание водорода газа , который заполнил тело Гинденбург ).

Со-хозяин Хайнеман высказал предположение , что это происходило из – за термитной смеси аэрозолизации , возможно , в облаке пара, заставляя его сжечь еще быстрее. Хайнеман также выразил скептицизм относительно другой теории , объясняющей явление: что реакция каким – то образом отделенного водорода и кислорода во льду , а затем воспламеняется их.

Это объяснение утверждает , что взрыв происходит из – за реакции высокотемпературного расплавленного алюминия с водой. Алюминий бурно реагирует с водой или паром при высоких температурах, выпуская водород и окисление в этом процессе. Скорость данной реакции и зажигание полученного водорода легко могут объяснить взрывы проверены. Этот процесс сродни взрывной реакции , вызванной сбросив металлический калий в воду.

Хранить термитный порошок нужно в полипропиленовой таре, плотно закупоренной при относительной влажности воздуха не более 80 %. Максимальная температура хранения составляет 30 градусов, поэтому смеси хранятся в хорошо вентилируемом и прохладном помещении вдали от приборов отопления. Порошок огнеопасен, хоть и обладает высокой температурой воспламенения. Правильное хранение термосмеси безопасно, поэтому возможно в обычных домашних условиях.

Медные смеси

Термиты, в составе которых присутствует окись меди, обычно изготавливаются целенаправленно для обслуживания сварочных операций на стальных газопроводах. Высокая ответственность формируемых швов обусловила необходимость повышения объемов выделяемой тепловой энергии. По этой причине смесь термитная медная включает ферросилиций вместо ферромарганца, который обладает не столь высокой температурой плавления. В готовом виде состав такой смеси включает:

  • оксид меди – 70%;
  • медный порошок – 12%;
  • алюминий – 10%;
  • ферросилиций (или ферромарганец) – 8%.

Такое сочетание элементов повышает качество и надежность сварочных работ благодаря увеличению выделяемых тепловых объемов энергии в процессе расплава.

Процесс алюминотермитной сварки

Данная технология сварки состоит из нескольких последовательных и взаимосвязанных процессов.

Для начала следует убедиться в том, что термитная шахта рассчитана досконально и в процессе сможет выделиться нужное тепло.  Это необходимо для расплавки и прогрева своими руками всех конечных продуктов реакции. В состав термитной шихты входят небольшие частицы порошка из алюминия и окислы железа.

Помимо состава из очень мелкого размера, все компоненты должны быть тщательно перемешанными. Для запуска химической реакции своими руками следует лишь дать толчок температурой в 1350 С. Подачи такой температуры достаточно в одной точке, а после тепловая реакция распространится на всю термитную шихту. Для образования полноценного металла достаточно 20-30 секунд. При чем, вес полученного металла будет меньше на 50% от всей термитной шихты, так как помимо металла образовывается шлак.

Тепло, при реакции будет затрачиваться не только на представленные реагенты, но и на другие расходные материалы (например, стенки тигля). Несмотря на это, тепла, которое будет выделяться, хватит для получения необходимого результата. При правильном соблюдении всех указанных рекомендаций, чистый металл опуститься на низ, а шлак всплывет. Это объясняется разницей в удельном весе представленных материалов.

https://vk.com/video_ext.php

В заключение

Трудно даже представить, что такие мелкие насекомые могут построить многоуровневое жилище, чем-то напоминающее огромный город, со всеми необходимыми коммуникациями. В нем столько тоннелей и ходов, что невольно можно заблудиться, тем более, что у насекомых практически нет глаз или других специальных органов видения в темноте.

Считается, что термиты все же вредные насекомые, хотя они также играют свою роль в экосистеме нашей планеты. Как правило, большинство видов занимаются уничтожением неживой древесины.

Возможно ли содержать термитов как домашник животных? Coptotermes formosanus — китайский термит.

Watch this video on YouTube


С этим читают