The Thermite Reaction

場所はスコットランドのエディンバラでした。 機会、エディンバラ科学祭。 魅惑的なプレゼンテーションの数があったが、私の最大のスリルは、ホテルの窓の外を見てから来た。 すぐ外にライトレールの線路が建設されていて、労働者は溶接に忙しかった。 私は彼らが何をしていたかを見たとき、私の目がポップ。 私はライブテルミット反応を見ていました! 私は何度もクラスでこの反応について話し、ビデオでそれに驚嘆しましたが、いつも実行するにはあまりにも危険だと考えていました。

熱を発生させる化学反応は”発熱性”と言われています。”最も一般的な例は、燃料の燃焼であろう。 ろうそくを点灯し、あなたが生成される熱を感じることができます。 色が水色である炎の最も熱い部分は約1400の摂氏温度の温度に達することができます。 しかし、それはアルミニウムと酸化鉄の間の「テルミット」反応によって生成される2500度と比較して低い温度です。 本質的に、この反応は、酸化鉄からアルミニウムへの酸素の移動を含み、酸化アルミニウムおよび金属鉄を生成する。 この高温では、鉄は溶融した形であり、その経路内の可燃性物質に火をつけ、テルミット反応は溶接だけでなく焼夷弾や手榴弾にも理想的です。

1893年、ドイツの化学者Hans Goldschmidtは鉱石から純粋な金属を生産する方法を探していました。 鉄を抽出するための古典的な方法は、酸化鉄鉱石を炭素で加熱することに依存する。 それは金属鉄を残して、鉄から酸素を除去するように炭素は二酸化炭素に変換されます。 しかし、一部の未反応炭素は鉄を汚染する傾向があります。 ゴールドシュミットは、炭素を使用せずに鉄を製造し、酸化鉄とアルミニウムとの反応にヒットする方法を探していました。 彼は生成された熱の顕著な量に感銘を受け、彼が発見した反応が溶接に使用できることを示唆しました。 1899年、テルミット反応が初めて商業的に利用され、エッセン市で路面電車の線路が溶接された。

軍が戦争におけるこの極端な発熱反応の可能性を認識するのに時間はかかりませんでした。 1915年、ドイツ軍はツェッペリンを使ってテルミット反応に基づく焼夷弾を投下することでイギリスを恐怖に陥れた。 第二次世界大戦までに、戦闘は連合軍とドイツ軍の間だけでなく、より効果的な焼夷弾装置を生産しようとした科学者と技術者の間でも行われました。 ドイツ軍は、86パーセントのマグネシウム、13パーセントのアルミニウム、1パーセントの銅からなる合金であるelektronにちなんで命名された”Elektron”爆弾を思いついた。

この合金は非常に熱い炎で燃えますが、点火には高温が必要です。 テルミット反応は課題まであった。 エレクトロン爆弾が地面に当たったとき、火薬の小さな打楽器の電荷は、細かく粉末のマグネシウムと過酸化バリウムのプライミング混合物に着火した。 この反応は、アルミニウムと酸化鉄のテルミット混合物を点火するのに必要な熱を生成し、それが可燃性の高いケーシングに点火した。 連合軍は同様のタイプの爆弾を開発し、広島や長崎ではなく、1945年の東京への空襲であった歴史の中で最も破壊的な空襲をもたらしました。 同年、連合軍によるドレスデンへの焼夷弾爆撃が行われ、事実上街全体が破壊された。 第二次世界大戦中、連合国はドイツに約30万発の4ポンドのテルミット爆弾を投下し、日本にはさらに10万発を投下した。

テルミット手榴弾は、爆発的な電荷を必要とせずに大砲を無効にするために戦争中にも使用され、操作に沈黙が必要なときに非常に便利でした。 これには、テルミット手榴弾を武器の尾部に挿入し、すぐにそれを閉じることが含まれていました。 テルミット反応によって生成された大きな熱は、逆子を閉じ、武器を装填することを不可能にした。 また、テルミット手榴弾は、それが役に立たないように大砲の部分のバレルの内側に排出されました。

ベトナム戦争中、テルミット手榴弾は別の用途を発見した。 敵対行為の開始から、敵の食糧供給に圧着を入れることは、米国の軍事戦略の一部でした。 米はベトコンの主食であったので、水田を破壊することが主な目標でした。 当初、米の備蓄を爆破し、手榴弾と迫撃砲で水田を破壊しようとしましたが、これは非常に困難であることが判明しました。 次のアイデアは、テルミテグレネードで水田を燃やすことでした。 このすべては、その後、まだ収穫することができ、米の穀物を散布しました。 別のアプローチが必要でした。

ヒ素系除草剤”エージェント-ブルー”を入力し、より悪名高いエージェント-オレンジとは化学的に無関係です。 エージェントブルーは乾燥させることによって植物に影響を与え、米は水に非常に依存しているため、水田にエージェントブルーを散布すると、フィールド全体を破壊し、さらなる植栽には適さないままになる可能性があります。 アメリカはベトナム戦争中に約20万ガロンのエージェント-ブルーを使用し、何千エーカーもの農地を破壊し、ベトコンがアメリカ軍を待ち伏せするために使用した樹木が茂った地域を荒廃させた。

最近、テルミット反応は別の文脈でニュースを作った。 陰謀論者達は、CIAの調整された陰謀の中でツインタワーを倒したのは、世界貿易センターの中に植えられたテルミット爆発物であったと主張します。 彼らはまた、月着陸が偽造され、米国政府がエイリアンの体を隠していると主張している。 いくつかはまた、ドナルド-トランプの台頭は民主的な陰謀によって設計されたと主張し、選出される危機に瀕して、彼は”あなたを欺いた”と発表する。”それは何かではないでしょうか? それは生成された熱のためのテルミット反応を切り札になるでしょう。

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